JP2008026531A - Imaging apparatus - Google Patents

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Hideaki Yamamoto
英明 山本
Shoji Kaihara
昇二 海原
Hiroshi Yoshii
浩 吉井
Shigenori Tsukatani
栄理 塚谷
Yuichi Ichiki
裕一 市来
Futoshi Hirai
太 平居
Toshifumi Uragami
俊史 浦上
Yuki Niwamae
裕樹 庭前
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the damage or the like of an imaging device or the like due to the transmission of vibration of a vibration means for removing a foreign matter adhering to the vicinity of the imaging device of a digital camera. <P>SOLUTION: A holding member (420) holding an optical member to be vibrated and an imaging device unit (500) including the imaging device are fixed independently on a mirror box (5) or a main body chassis (300) that is a member relatively larger than them. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、撮影光軸上に配設された光学部材に付着する塵埃等の異物の除去技術に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to a technique for removing foreign matters such as dust adhering to an optical member disposed on a photographing optical axis.

画像信号を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影光束をCCD(Charge Coupled Device)やC−MOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。このような撮像装置では、撮像素子の被写体側に、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタが配置されており、撮像素子のカバーガラスやこれらのフィルタの表面に塵埃等の異物が付着すると、その付着部分が黒い点となって撮影画像に写り込み、画像の見栄えが低下する。   In an imaging device such as a digital camera that captures an image by converting an image signal into an electrical signal, the imaging light beam is received by an imaging element such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (C-MOS), and the imaging element. The output photoelectric conversion signal is converted into image data and recorded on a recording medium such as a memory card. In such an image pickup apparatus, an optical low-pass filter or an infrared cut filter is disposed on the object side of the image pickup device, and when foreign matter such as dust adheres to the cover glass of the image pickup device or the surface of these filters, the attached portion Becomes a black dot and appears in the photographed image, and the image looks worse.

特にレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラでは、シャッタやクイックリターンミラーといった機械的な作動部が、撮像素子の近傍に配置されており、それらの作動部から発生した塵埃等の異物が、撮像素子や光学ローパスフィルタに付着することがある。また、レンズ交換時に、レンズマウントの開口から塵埃等がカメラ本体内に入り込み、これが付着することもある。   Especially in digital SLR cameras with interchangeable lenses, mechanical operation parts such as shutters and quick return mirrors are arranged in the vicinity of the image sensor, and foreign matters such as dust generated from these operation parts May stick to optical low-pass filter. Further, when the lens is exchanged, dust or the like may enter the camera body from the opening of the lens mount and adhere to it.

そこで特許文献1のように、撮像素子の被写体側に撮影光束を透過させる防塵幕を設け、これを圧電素子で振動させることにより、防塵幕の表面に付着した塵埃等の異物を除去するものが提案されている。
特開2003−319222号公報
Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a dustproof curtain that transmits a photographic light beam is provided on the subject side of the image sensor, and this is vibrated by a piezoelectric element, thereby removing foreign matters such as dust attached to the surface of the dustproof curtain. Proposed.
JP 2003-319222 A

上記従来技術によれば、防塵幕の表面に付着した異物を除去するために、防塵幕に接合させた圧電素子に電圧を印加し、この圧電素子の駆動により防塵幕を光軸方向に変位させて幕振動を発生させている。   According to the above prior art, in order to remove the foreign matter adhering to the surface of the dust screen, a voltage is applied to the piezoelectric element joined to the dust screen, and the dust screen is displaced in the optical axis direction by driving this piezoelectric device. The curtain vibration is generated.

しかしながら、防塵幕といった被加振部材または圧電素子といった加振部材の振動が撮像素子に伝達されると、撮像素子の破損や、撮像素子周辺の電子部材との接合部の破損、または撮像素子の固定部の緩み等が生じることがある。   However, when the vibration of a vibrating member such as a dust screen or a vibrating member such as a piezoelectric element is transmitted to the imaging element, the imaging element is damaged, the joint with the electronic member around the imaging element is damaged, or the imaging element Looseness of the fixed part may occur.

そのため、加振部材によって光学部材を振動させる場合に、振動が妨げられることが無いよう効率良く振動させることが可能であると共に、撮像素子には振動を伝達させないようにこの光学部材を保持する必要がある。   Therefore, when the optical member is vibrated by the vibration member, it is possible to vibrate efficiently so that the vibration is not hindered, and it is necessary to hold the optical member so that the vibration is not transmitted to the image sensor. There is.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、撮影光軸上に配設された光学部材に付着する異物除去をするための加振部材等の、振動伝達による撮像素子等の破損を緩和する撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and damage to an imaging element or the like due to vibration transmission, such as a vibration member for removing foreign matter attached to an optical member disposed on a photographing optical axis. An object of the present invention is to provide an imaging device that alleviates the above.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の撮像装置は、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子を含む撮像素子ユニットと、前記撮像素子の前面であって撮影光軸上に配設された光学部材と、前記光学部材に振動を与える加振手段と、前記光学部材を保持する光学部材保持部材と、ベース部材と、前記加振手段の振動を制御する制御手段とを有し、前記光学撮像素子ユニットと光学部材保持部材は、これらより相対的に大きな部材である前記ベース部材に独立して固定されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to claim 1 includes an image pickup device unit including an image pickup device that converts an optical image of a subject into an electrical signal, and a front surface of the image pickup device on a photographing optical axis. An optical member disposed; an excitation unit that applies vibration to the optical member; an optical member holding member that holds the optical member; a base member; and a control unit that controls vibration of the excitation unit. The optical imaging element unit and the optical member holding member are fixed independently to the base member, which is a relatively larger member.

本発明のよれば、光学素子を加振することに起因する、振動の伝達による撮像素子等の破損を緩和することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to ease damage to an image pick-up element etc. by the transmission of a vibration resulting from vibrating an optical element.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1および図2は本実施の形態に係る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1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、図2はカメラ背面側より見た斜視図である。   1 and 2 are views showing an external appearance of a digital single-lens reflex camera according to the present embodiment. Specifically, FIG. 1 is a perspective view seen from the front side of the camera, showing a state in which the taking lens unit is removed, and FIG. 2 is a perspective view seen from the back side of the camera.

図1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(不図示)をカメラ本体に固定させる。マウント接点21は、カメラ本体と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号などを介在すると共に、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. 1, 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 unit that fixes a detachable photographic lens unit (not shown) to the camera body. The mount contact 21 has a function of supplying control power, a status signal, a data signal, and the like between the camera body and the photographing lens unit and 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22(図3を参照)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33(図3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 removing the photographing lens unit. 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 photographic optical axis in order to guide the photographic light flux toward the pentaprism 22 (see FIG. 3), and the image sensor 33 (see FIG. 3). Therefore, it is possible to take a state of being held at 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、撮影系の上面動作モード設定ボタン10が配置されている。これらの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。   On the grip side of the upper part of the camera, a shutter button 7 as a start switch for 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 upper surface operation of the shooting system A mode setting button 10 is arranged. Some of the operation results of these operation members are displayed on the LCD display panel 9.

シャッタボタン7は、第1ストロークでSW1(後述の7a)がONし、第2ストロークにてSW2(後述の7b)がONする構成となっている。   The shutter button 7 is configured such that SW1 (7a, described later) is turned on in the first stroke, and SW2 (7b, described later) is turned on in the second stroke.

また、上面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 top operation mode setting button 10 is used for setting whether the shutter button 7 is pressed once for continuous shooting or shooting for only one frame, setting for the self-shooting mode, and the like. The setting status is displayed on the panel 9.

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があり、カメラ上部右よりには撮影モード設定ダイヤル14が配置されている。   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 located at the upper center of the camera, and a shooting mode setting dial 14 is disposed from the upper right of the camera.

グリップに対して反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋15が設けられていて、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. 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2において、カメラ背面側には上方にファインダ接眼窓18が設けられ、更に背面中央付近には画像表示可能なカラー液晶モニタ19が設けられている。カラー液晶モニタ19の横に配置されたサブ操作ダイヤル20は、メイン操作ダイヤル8の機能の補助的役割を担い、例えばカメラのAEモードでは自動露出装置により算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。あるいは、シャッタスピードとレンズ絞り値の各々を使用者の意志によって設定するマニュアルモードにおいて、メイン操作ダイヤル8でシャッタスピードを設定し、サブ操作ダイヤル20でレンズ絞り値を設定するように使用される。また、このサブ操作ダイヤル20は、カラー液晶モニタ19に表示される撮影済み画像の表示選択にも用いられる。   In FIG. 2, a viewfinder eyepiece window 18 is provided on the back side of the camera, and a color liquid crystal monitor 19 capable of displaying an image is provided near the center of the back side. The sub operation dial 20 arranged beside the color liquid crystal monitor 19 plays an auxiliary role of the function of the main operation dial 8. For example, in the AE mode of the camera, the exposure correction amount for the appropriate exposure value calculated by the automatic exposure device is set. Used to set. Alternatively, in the manual mode in which each of the shutter speed and the lens aperture value is set according to the user's will, the shutter speed is set with the main operation dial 8 and the lens aperture value is set with the sub operation dial 20. The sub operation dial 20 is also used to select display of a captured image displayed on the color liquid crystal monitor 19.

43はカメラの動作を起動もしくは停止するためのメインスイッチである。   Reference numeral 43 denotes a main switch for starting or stopping the operation of the camera.

44はクリーニングモードを動作させるためのクリーニング指示操作部材であり、ローパスフィルタ上に付着したゴミをふるい落とす動作を指示するためのものである。具体的には後述する。   Reference numeral 44 denotes a cleaning instruction operation member for operating the cleaning mode, which is for instructing an operation for removing dust adhering to the low-pass filter. Details will be described later.

図3は、本実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。なお、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示している。   FIG. 3 is a block diagram showing the main electrical configuration of the digital single-lens reflex camera according to the present embodiment. In addition, the part which is common in the above-mentioned drawing is shown with the same symbol.

100はカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータの中央処理装置(以下、MPUという)である。MPU100は、カメラの動作制御を司るものであり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。   Reference numeral 100 denotes a microcomputer central processing unit (hereinafter referred to as MPU) built in the camera body. The MPU 100 controls the operation of the camera, and executes various processes and instructions for each element.

100aはMPU100に内蔵されたEEPROMであり、時刻計測回路109の計時情報やその他の情報を記憶可能である。   Reference numeral 100a denotes an EEPROM built in the MPU 100, which can store time information of the time measuring circuit 109 and other information.

MPU100には、ミラー駆動回路101、焦点検出回路102、シャッタ駆動回路103、映像信号処理回路104、スイッチセンス回路105、測光回路106が接続されている。また、LCD駆動回路107、バッテリチェック回路108、時刻計測回路109、電源供給回路110、圧電素子駆動回路111についても接続されている。これらの回路はMPUの制御により動作するものである。   Connected to the MPU 100 are a mirror drive circuit 101, a focus detection circuit 102, a shutter drive circuit 103, a video signal processing circuit 104, a switch sense circuit 105, and a photometric circuit 106. Further, the LCD drive circuit 107, the battery check circuit 108, the time measurement circuit 109, the power supply circuit 110, and the piezoelectric element drive circuit 111 are also connected. These circuits operate under the control of the MPU.

また、MPU100は、撮影レンズユニット内に配置されたレンズ制御回路201と、マウント接点21を介して通信を行う。マウント接点21は撮影レンズユニットが接続されるとMPU100へ信号を送信する機能も備えている。これにより、レンズ制御回路201は、MPU100との間で通信を行い、撮影レンズユニット内の撮影レンズ200および絞り204の駆動を、AF駆動回路202および絞り駆動回路203を介して行うことが可能となる。   Further, the MPU 100 communicates with the lens control circuit 201 disposed in the photographing lens unit via the mount contact 21. The mount contact 21 also has a function of transmitting a signal to the MPU 100 when the photographing lens unit is connected. Thereby, the lens control circuit 201 can communicate with the MPU 100 and drive the photographing lens 200 and the diaphragm 204 in the photographing lens unit via the AF driving circuit 202 and the diaphragm driving circuit 203. Become.

なお、本実施の形態では便宜上1枚の撮影レンズで示しているが、実際は多数のレンズ群により構成されている。   In the present embodiment, a single photographing lens is shown for the sake of convenience, but in actuality, it is composed of a large number of lens groups.

AF駆動回路202は、たとえばステッピングモータによって構成され、レンズ制御回路201の制御によって撮影レンズ200内のフォーカスレンズ位置を変化させることにより、撮像素子33に撮影光束の焦点を合わせるように調整する。203は絞り駆動回路であり、たとえばオートアイリスなどによって構成され、レンズ制御回路201によって絞り204を変化させ、光学的な絞り値を得るように構成されている。   The AF drive circuit 202 is configured by, for example, a stepping motor, and adjusts the imaging light flux to be focused on the image sensor 33 by changing the focus lens position in the imaging lens 200 under the control of the lens control circuit 201. Reference numeral 203 denotes an aperture drive circuit, which is configured by, for example, an auto iris or the like, and is configured to change an aperture 204 by a lens control circuit 201 to obtain an optical aperture value.

メインミラー6は、撮影レンズ200を通過する撮影光束をペンタプリズム22へ導くとともに、その一部を透過させてサブミラー30に導く。サブミラー30は、透過された撮影光束を焦点検出用センサユニット31へ導く。   The main mirror 6 guides the photographic light beam passing through the photographic lens 200 to the pentaprism 22 and transmits part of the light to the sub mirror 30. The sub mirror 30 guides the transmitted photographic light beam to the focus detection sensor unit 31.

ミラー駆動回路101は、ミラー6を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動するためのものである。同時に、サブミラー30を、焦点検出用センサユニット31へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動する。具体的には、たとえばDCモータとギヤトレインなどから構成される。   The mirror driving circuit 101 is for driving the mirror 6 to a position where the subject image can be observed by the viewfinder and a position where the mirror 6 is retracted from the photographing light flux. At the same time, the sub mirror 30 is driven to a position for guiding the photographing light flux to the focus detection sensor unit 31 and a position for retracting from the photographing light flux. Specifically, it is composed of, for example, a DC motor and a gear train.

31は不図示である結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー及び、2次結像レンズ、絞り、複数のCCDから成るラインセンサ等から構成されている周知の位相差方式の焦点検出センサユニットである。焦点検出センサユニット31から出力された信号は、焦点検出回路102へ供給され、被写体像信号に換算された後MPU100へ送信される。MPU100は被写体像信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行う。そして、デフォーカス量およびデフォーカス方向を求め、これに基づき、レンズ制御回路201およびAF駆動回路202を介して、撮影レンズ200内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。   Reference numeral 31 is a well-known phase difference type focus detection composed of a field lens, a reflection mirror, a secondary imaging lens, a diaphragm, a line sensor composed of a plurality of CCDs, etc., arranged in the vicinity of an imaging surface (not shown). It is a sensor unit. The signal output from the focus detection sensor unit 31 is supplied to the focus detection circuit 102, converted into a subject image signal, and then transmitted to the MPU 100. The MPU 100 performs focus detection calculation by the phase difference detection method based on the subject image signal. Then, the defocus amount and the defocus direction are obtained, and based on this, the focus lens in the photographing lens 200 is driven to the in-focus position via the lens control circuit 201 and the AF drive circuit 202.

22はペンタプリズムであり、メインミラー6によって反射された撮影光束を正立正像に変換反射する光学部材である。使用者は、ファインダ光学系を介して、ファインダ接眼窓18から被写体像を観察することができる。   Reference numeral 22 denotes a pentaprism, which is an optical member that converts and reflects the photographing light beam reflected by the main mirror 6 into an erect image. The user can observe the subject image from the viewfinder eyepiece window 18 through the viewfinder optical system.

ペンタプリズム22は、撮影光束の一部を測光センサ37にも導く。測光回路106は、測光センサ37の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、MPU100に出力する。MPU100は、得られる輝度信号から露出値を算出する。   The pentaprism 22 guides part of the photographing light flux to the photometric sensor 37. The photometric circuit 106 obtains the output of the photometric sensor 37, converts it into a luminance signal of each area on the observation surface, and outputs it to the MPU 100. The MPU 100 calculates an exposure value from the obtained luminance signal.

32は機械フォーカルプレーンシャッタであり、ユーザがファインダにより被写体像を観察している時には撮影光束を遮る。また撮像時にはレリーズ信号に応じて、不図示の先羽根群と後羽根群の走行する時間差により所望の露光時間を得るように構成されている。フォーカルプレーンシャッタ32は、MPU100の指令を受けたシャッタ駆動回路103によって制御される。   Reference numeral 32 denotes a mechanical focal plane shutter that blocks a photographing light beam when a user observes a subject image with a viewfinder. Further, at the time of imaging, a desired exposure time is obtained according to the time difference between travel of a front blade group and a rear blade group (not shown) according to a release signal. The focal plane shutter 32 is controlled by the shutter drive circuit 103 that has received a command from the MPU 100.

33は撮像素子で、撮像デバイスであるCMOSが用いられる。撮像デバイスには、CCD型、CMOS型およびCID型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用してもよい。   Reference numeral 33 denotes an image pickup device, which uses a CMOS as an image pickup device. There are various types of imaging devices such as a CCD type, a CMOS type, and a CID type, and any type of imaging device may be adopted.

34はクランプ/CDS(相関二重サンプリング)回路であり、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、クランプレベルの変更も可能である。35はAGC(自動利得調整装置)であり、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、AGC基本レベルの変更も可能である。36はA/D変換器であり、撮像素子33のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。   Reference numeral 34 denotes a clamp / CDS (correlated double sampling) circuit, which performs basic analog processing before A / D conversion and can also change the clamp level. Reference numeral 35 denotes an AGC (automatic gain adjusting device) which performs basic analog processing before A / D conversion and can change the AGC basic level. Reference numeral 36 denotes an A / D converter that converts an analog output signal of the image sensor 33 into a digital signal.

410は光学ローパスフィルタで、水晶からなる複屈折板および位相板を複数枚貼り合わせて積層し、更に赤外カットフィルタを貼り合わせて構成している。   An optical low-pass filter 410 is formed by laminating and laminating a plurality of birefringent plates and phase plates made of quartz, and further laminating an infrared cut filter.

430は積層型の圧電素子であり、MPU100に指令を受けた圧電素子駆動回路111により加振され、その振動を光学ローパスフィルタ410に伝えるように構成されている。   A laminated piezoelectric element 430 is configured to be excited by the piezoelectric element driving circuit 111 that receives a command from the MPU 100 and transmit the vibration to the optical low-pass filter 410.

104は映像信号処理回路であり、デジタル化された画像データに対してガンマ/ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理など、ハードウエアによる画像処理全般を実行する。この映像信号処理回路104からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路112を介してカラー液晶モニタ19に表示される。   Reference numeral 104 denotes a video signal processing circuit, which performs overall hardware image processing such as gamma / knee processing, filter processing, and monitor display information synthesis processing on digitized image data. The image data for monitor display from the video signal processing circuit 104 is displayed on the color liquid crystal monitor 19 via the color liquid crystal drive circuit 112.

また、映像信号処理回路104は、MPU100の指示により、メモリコントローラ38を通じて、バッファメモリ37に画像データを保存することも可能である。更に、映像信号処理回路104は、JPEGなどの画像データ圧縮処理を行う機能も有している。連写撮影など連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ37に画像データを格納し、メモリコントローラ38を通して未処理の画像データを順次読み出すことも可能である。これにより映像信号処理回路104は、A/D変換器36から入力されてくる画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことが可能となる。   Further, the video signal processing circuit 104 can also store image data in the buffer memory 37 through the memory controller 38 in accordance with an instruction from the MPU 100. Further, the video signal processing circuit 104 has a function of performing image data compression processing such as JPEG. When continuous shooting is performed, such as continuous shooting, image data can be temporarily stored in the buffer memory 37 and unprocessed image data can be sequentially read out through the memory controller 38. Thus, the video signal processing circuit 104 can sequentially perform image processing and compression processing regardless of the speed of the image data input from the A / D converter 36.

メモリコントローラ38は、外部インタフェース40(図1におけるビデオ信号出力用ジャック16およびUSB出力用コネクタ17が相当する)から入力される画像データをメモリ39に記憶することや、メモリ39に記憶されている画像データを外部インタフェース40から出力する機能についても有する。なお、メモリ39は、カメラ本体に対して着脱可能なフラッシュメモリなどである。   The memory controller 38 stores image data input from the external interface 40 (corresponding to the video signal output jack 16 and the USB output connector 17 in FIG. 1) in the memory 39 or stored in the memory 39. It also has a function of outputting image data from the external interface 40. The memory 39 is a flash memory that can be attached to and detached from the camera body.

105はスイッチセンス回路であり、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をMPU100に送信する。7aは、レリーズボタン7の第1ストロークによりオンするスイッチSW1である。7bは、レリーズボタン7の第2ストロークによりオンするスイッチSW2である。スイッチSW2がオンされると、撮影開始の指示がMPU100に送信される。また、メイン操作ダイヤル8、サブ操作ダイヤル20、撮影モード設定ダイヤル14、メインスイッチ43、クリーニング指示操作部材44が接続されている。   Reference numeral 105 denotes a switch sense circuit, which transmits an input signal to the MPU 100 according to the operation state of each switch. 7a is a switch SW1 that is turned on by the first stroke of the release button 7. 7b is a switch SW2 which is turned on by the second stroke of the release button 7. When the switch SW2 is turned on, an instruction to start photographing is transmitted to the MPU 100. Further, the main operation dial 8, the sub operation dial 20, the photographing mode setting dial 14, the main switch 43, and the cleaning instruction operation member 44 are connected.

107はLCD駆動回路であり、MPU100の指示に従って、LCD表示パネル9やファインダ内液晶表示装置41を駆動する。   Reference numeral 107 denotes an LCD drive circuit that drives the LCD display panel 9 and the in-finder liquid crystal display device 41 in accordance with instructions from the MPU 100.

108はバッテリチェック回路であり、MPU100からの信号に従って、所定時間バッテリチェックを行い、その検出出力をMPU100へ送る。42は電源部であり、カメラの各要素に対して、必要な電源を供給する。   A battery check circuit 108 performs a battery check for a predetermined time in accordance with a signal from the MPU 100 and sends the detection output to the MPU 100. A power supply unit 42 supplies necessary power to each element of the camera.

109は時刻計測回路でメインスイッチ43がOFFされて次にONされるまでの時間や日付を計測し、MPU100からの指令により、計測結果をMPU100へ送信することができる。   Reference numeral 109 denotes a time measuring circuit that measures the time and date from when the main switch 43 is turned off to when it is turned on, and can send the measurement result to the MPU 100 in accordance with an instruction from the MPU 100.

次に、それぞれのユニットの詳細な構成について、図4〜10を用いて以下に説明する。   Next, the detailed configuration of each unit will be described below with reference to FIGS.

図4は、ローパスフィルタ及び撮像素子周りの保持構造を示すための、カメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。   FIG. 4 is an exploded perspective view showing a schematic configuration inside the camera for showing a low-pass filter and a holding structure around the image sensor.

ミラーボックス5には、それぞれ被写体側から順にシャッターユニット32が取り付けられる。そして、後述するローパスフィルタユニット470がビスによってミラーボックス5に取り付けられる。さらに、後述する撮像素子ユニット500が、ローパスフィルタユニット470とは独立して、すなわち互いに締結されることなくミラーボックス5にビス止めされる。弾性を有するゴムシート520は、ローパスフィルタユニット470と撮像素子ユニット500の間の空間を封止するように挟持される。具体的には、後述するようにこのゴムシート520は非常に柔らかい素材からなり、例えば両面テープによりそれぞれローパスフィルタユニット470と撮像素子ユニット500に接着される。なお、撮像素子ユニット500は、撮影レンズユニットが取り付けられる基準となるマウント2の取付け面に撮像素子33の撮像面が所定の距離かつ平行になるように、調整されて固定される。   A shutter unit 32 is attached to the mirror box 5 in order from the subject side. Then, a low-pass filter unit 470 described later is attached to the mirror box 5 with screws. Further, an image sensor unit 500 described later is screwed to the mirror box 5 independently of the low-pass filter unit 470, that is, without being fastened to each other. The elastic rubber sheet 520 is sandwiched so as to seal the space between the low-pass filter unit 470 and the image sensor unit 500. Specifically, as will be described later, the rubber sheet 520 is made of a very soft material and is bonded to the low-pass filter unit 470 and the image sensor unit 500, for example, with a double-sided tape. The image pickup device unit 500 is adjusted and fixed so that the image pickup surface of the image pickup device 33 is parallel to a predetermined distance and parallel to the mounting surface of the mount 2 serving as a reference to which the photographing lens unit is attached.

図5は、ローパスフィルタユニット470の構成部材を示す正面図である。   FIG. 5 is a front view showing components of the low-pass filter unit 470.

420は、光学ローパスフィルタ410の周囲を囲む枠部420aと、左右に伸びた取付け保持のための腕部420bとを有する樹脂または金属製のローパスフィルタ保持部材である。枠部420aのひとつの辺には、圧電素子430を収納するための収納部421が設けられており、枠部420aと圧電素子430の一端面を接着等により固着している。   Reference numeral 420 denotes a resin or metal low-pass filter holding member having a frame part 420a that surrounds the periphery of the optical low-pass filter 410 and an arm part 420b that extends to the left and right. A storage part 421 for storing the piezoelectric element 430 is provided on one side of the frame part 420a, and one end surfaces of the frame part 420a and the piezoelectric element 430 are fixed by adhesion or the like.

枠部420aのうち収納部421を有する辺に対向する辺には、バネ性を有する付勢部材440を収納するための収納部422が設けられており、光学ローパスフィルタ410を圧電素子430の方向に付勢するように構成されている。   A storage portion 422 for storing a biasing member 440 having a spring property is provided on the side of the frame portion 420 a that faces the side having the storage portion 421, and the optical low-pass filter 410 is arranged in the direction of the piezoelectric element 430. It is comprised so that it may bias.

すなわち、光学ローパスフィルタ410は、ローパスフィルタ保持部材420において、圧電素子430と付勢部材440とで同一平面内で挟み込むように配置される。このように配置されることにより、光学ローパスフィルタ410は、圧電素子430の伸縮運動に追従するようになる。   That is, the optical low-pass filter 410 is arranged so that the piezoelectric element 430 and the biasing member 440 are sandwiched in the same plane in the low-pass filter holding member 420. With this arrangement, the optical low-pass filter 410 follows the expansion and contraction motion of the piezoelectric element 430.

付勢部材440は弾性体であれば、金属によって形成される板バネやコイルバネを用いてもよいし、ゴムやプラスチックなどの高分子重合体を用いてもよい。また、本実施の形態においては、付勢部材440を別部材として設けたが、ローパスフィルタ保持部材420にバネ性を持たせることで、光学ローパスフィルタ410の運動が圧電素子430の伸縮運動に追従するようにしてもよい。   As long as the urging member 440 is an elastic body, a plate spring or a coil spring formed of metal may be used, or a polymer such as rubber or plastic may be used. In this embodiment, the urging member 440 is provided as a separate member. However, the movement of the optical low-pass filter 410 follows the expansion and contraction of the piezoelectric element 430 by providing the low-pass filter holding member 420 with a spring property. You may make it do.

また、光学ローパスフィルタ410を囲む4辺と、ローパスフィルタ保持部材420の隙間には、図6に示すような枠状の弾性部材450を介在させている。すなわち弾性部材450は、ローパスフィルタ保持部材420と光学ローパスフィルタ410により、光学ローパスフィルタ410の厚み方向で当接して挟み込まれるように配置される。   Further, a frame-shaped elastic member 450 as shown in FIG. 6 is interposed between the four sides surrounding the optical low-pass filter 410 and the low-pass filter holding member 420. That is, the elastic member 450 is arranged so as to be in contact with and sandwiched between the low-pass filter holding member 420 and the optical low-pass filter 410 in the thickness direction of the optical low-pass filter 410.

図6は、弾性部材450の詳細図である。この弾性部材450は、圧電素子430の伸縮方向の腕部である450aと、直交方向の腕部である450bとからなる。ここで、腕部450aと腕部450bの剛性は異なるように構成されている。つまり、弾性部材450は、圧電素子430の伸縮に追従する光学ローパスフィルタ410の揺動を許容するために、伸縮作用を受ける腕部450bの剛性を、腕部450aの剛性よりも小さくしている。具体的には、腕部450aの断面A−Aが、図示するように矩形により構成されているのに対し、腕部450bの断面B−Bは、矩形から一部肉抜きされた形状により構成されている。   FIG. 6 is a detailed view of the elastic member 450. The elastic member 450 includes 450a which is an arm portion in the expansion / contraction direction of the piezoelectric element 430 and 450b which is an arm portion in the orthogonal direction. Here, the arm portion 450a and the arm portion 450b are configured to have different rigidity. That is, the elastic member 450 makes the rigidity of the arm part 450b subjected to the expansion / contraction action smaller than the rigidity of the arm part 450a in order to allow the optical low-pass filter 410 to swing following the expansion / contraction of the piezoelectric element 430. . Specifically, the cross section AA of the arm portion 450a is configured by a rectangle as shown in the figure, whereas the cross section BB of the arm portion 450b is configured by a shape partially cut out from the rectangle. Has been.

腕部450aと腕部450bの剛性を変える構成はこれに限らず、例えば、異なる部材で構成した腕部を二色成形等により一体化するようにしてもよい。   The structure which changes the rigidity of the arm part 450a and the arm part 450b is not restricted to this, For example, you may make it integrate the arm part comprised by the different member by two-color molding etc. FIG.

光学ローパスフィルタ410の周囲4辺は、ローパスフィルタ保持部材420に対して圧電素子430と弾性部材450とで隙間のないように密閉されている。   The four sides around the optical low-pass filter 410 are hermetically sealed with the piezoelectric element 430 and the elastic member 450 with respect to the low-pass filter holding member 420.

圧電素子430は、本実施の形態では、一般的に知られる圧電体と内部電極とを交互に積層してなる積層型の圧電素子を用いている。より具体的には、圧電体の積層方向に電圧を印加するd33型の積層型圧電素子を採用している。したがって、積層方向により大きな振幅(変位)が得られる。すなわち光学ローパスフィルタ410を振動方向に大きく変位させることが出来る。他にも、圧電素子には様々な種類があり、光学ローパスフィルタの面水平方向、すなわち光軸直角方向に変位を生じるものであれば、何れの圧電素子を使用することは可能である。圧電素子の形状等については、図8を用いて後述する。   In the present embodiment, the piezoelectric element 430 is a stacked piezoelectric element in which generally known piezoelectric bodies and internal electrodes are alternately stacked. More specifically, a d33 type stacked piezoelectric element that applies a voltage in the stacking direction of the piezoelectric bodies is employed. Accordingly, a larger amplitude (displacement) can be obtained in the stacking direction. That is, the optical low-pass filter 410 can be greatly displaced in the vibration direction. In addition, there are various types of piezoelectric elements, and any piezoelectric element can be used as long as it causes displacement in the horizontal direction of the optical low-pass filter, that is, in the direction perpendicular to the optical axis. The shape and the like of the piezoelectric element will be described later with reference to FIG.

また、本実施の形態においては、光学ローパスフィルタ410と圧電素子430が直接当接する構成となっているが、間にスペーサを挟む構成としても良い。スペーサを挟むことにより、圧電素子430はスペーサに対して振動を加えれば良くなるので、レイアウト上の制約を緩和することが可能となる。   In the present embodiment, the optical low-pass filter 410 and the piezoelectric element 430 are in direct contact with each other, but a configuration in which a spacer is sandwiched therebetween may be used. By sandwiching the spacer, the piezoelectric element 430 only needs to apply vibration to the spacer, so that it is possible to relax the constraints on the layout.

上述のように、圧電素子430は、電圧印加による伸縮方向が光軸と直交する方向(カメラ天地方向)に保持されている。ここで、圧電素子430はローパスフィルタ保持部材420に接着され固定されているが、光学ローパスフィルタ410に対しては接着されることなく、接しているのみである。つまり、圧電素子430の光学ローパスフィルタ410に対する振動面は、光学ローパスフィルタ410に固着されていない。   As described above, the piezoelectric element 430 is held in a direction (camera top-and-bottom direction) in which the expansion and contraction direction due to voltage application is orthogonal to the optical axis. Here, although the piezoelectric element 430 is bonded and fixed to the low-pass filter holding member 420, it is only in contact with the optical low-pass filter 410 without being bonded. That is, the vibration surface of the piezoelectric element 430 with respect to the optical low-pass filter 410 is not fixed to the optical low-pass filter 410.

光学ローパスフィルタ410は、弾性部材450で支持されることにより、圧電素子430の伸縮方向のみならず、撮影光軸方向の運動についても所定量許容される。つまり、圧電素子430の振動を受けることにより、光学ローパスフィルタ410は、撮影光軸に直交する平面に対してある程度の傾きを許容されるように構成されている。このように構成することにより、光学ローパスフィルタ上に付着する異物が、撮影光軸方向にも加速度を受け得ることになり、異物除去にはより好ましい。しかし、光学ローパスフィルター410の撮影光軸に直交する平面に対する傾きを許容した場合、圧電素子430と光学ローパスフィルター410を接着していると、圧電素子430にせん断応力が生じてしまう。特に本実施の形態のように積層型の圧電素子を用いた場合には、このようなせん断応力により圧電素子の破壊を招いてしまうため好ましくない。   Since the optical low-pass filter 410 is supported by the elastic member 450, a predetermined amount is allowed not only for the expansion / contraction direction of the piezoelectric element 430 but also for the movement in the photographing optical axis direction. That is, the optical low-pass filter 410 is configured to be allowed to have a certain degree of inclination with respect to a plane orthogonal to the photographing optical axis by receiving the vibration of the piezoelectric element 430. By configuring in this way, the foreign matter adhering to the optical low-pass filter can be accelerated in the direction of the photographing optical axis, which is more preferable for removing the foreign matter. However, when the inclination of the optical low-pass filter 410 with respect to the plane orthogonal to the photographing optical axis is allowed, if the piezoelectric element 430 and the optical low-pass filter 410 are bonded, a shear stress is generated in the piezoelectric element 430. In particular, when a laminated piezoelectric element is used as in the present embodiment, it is not preferable because the piezoelectric element is destroyed by such shear stress.

このような問題に対し、圧電素子430の光学ローパスフィルタに対する振動面が、光学ローパスフィルタ410に接着されないように、つまり接するのみとすれば、光学ローパスフィルタ410が撮影光軸に直交する平面に対して傾いたとしても、圧電素子430にせん断応力は生じないことになる。なぜなら、光学ローパスフィルタ410がこのように傾いたときには、圧電素子430の振動面と、光学ローパスフィルタ410の被接触面は、相対的に位置がずれるのであって、圧電素子430が直接的に回転力を受けることがないからである。   With respect to such a problem, if the vibration surface of the piezoelectric element 430 with respect to the optical low-pass filter is not adhered to the optical low-pass filter 410, that is, only touches, the optical low-pass filter 410 has a plane perpendicular to the photographing optical axis. Even if it is tilted, no shear stress is generated in the piezoelectric element 430. This is because when the optical low-pass filter 410 is tilted in this way, the vibration surface of the piezoelectric element 430 and the contacted surface of the optical low-pass filter 410 are relatively displaced, and the piezoelectric element 430 rotates directly. It is because it does not receive power.

一方、圧電素子430の振動面と光学ローパスフィルタ410とを接着しない場合には、圧電素子の振動に対し、光学ローパスフィルタの追従性が悪くなるという問題を生じる。この問題に対しては、上述のように、光学ローパスフィルタ410を、圧電素子430と付勢部材440とで同一平面内で挟み込むように配置することにより対応している。すなわち、光学ローパスフィルタ410を反対側からバネなどで付勢することにより、圧電素子430が縮み方向に駆動されたときでも、光学ローパスフィルタ410が圧電素子430に常に接するように構成されている。   On the other hand, when the vibration surface of the piezoelectric element 430 and the optical low-pass filter 410 are not bonded, there arises a problem that the followability of the optical low-pass filter is deteriorated with respect to the vibration of the piezoelectric element. As described above, this problem is addressed by arranging the optical low-pass filter 410 so as to be sandwiched between the piezoelectric element 430 and the biasing member 440 in the same plane. That is, by biasing the optical low-pass filter 410 with a spring or the like from the opposite side, the optical low-pass filter 410 is always in contact with the piezoelectric element 430 even when the piezoelectric element 430 is driven in the contraction direction.

このように構成することにより、せん断応力の発生による圧電素子430の破壊を避けつつ、光学ローパスフィルター410の振動に対する良好な追従性を確保している。   With this configuration, good followability to vibration of the optical low-pass filter 410 is ensured while avoiding destruction of the piezoelectric element 430 due to generation of shear stress.

図7は、図4および図5を用いて説明した、ローパスフィルタユニット470と撮像素子ユニット500について、これらのユニットを構成する部品を更に説明するための分解斜視図である。   FIG. 7 is an exploded perspective view for further explaining the components constituting the low-pass filter unit 470 and the image sensor unit 500 described with reference to FIGS. 4 and 5.

500は撮像素子ユニットであり、少なくとも撮像素子33と撮像素子保持部材510により構成されている。470はローパスフィルタユニットであり、少なくとも光学ローパスフィルタ410と、ローパスフィルタ保持部材420、圧電素子430、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 the image sensor 33 and an image sensor holding member 510. Reference numeral 470 denotes a low-pass filter unit, which includes at least an optical low-pass filter 410, a low-pass filter holding member 420, a piezoelectric element 430, a biasing member 440, an elastic member 450, and a regulating member 460.

規制部材460は、光学ローパスフィルタ410を、ローパスフィルタ保持部材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、光学ローパスフィルタ410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、光学ローパスフィルタ410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 restricting member 460 sandwiches the optical low-pass filter 410 with the low-pass filter holding member 420 at a predetermined interval in the photographing optical axis direction, thereby restricting the movement of the optical low-pass filter 410 in the photographing optical axis direction. is doing. By restricting in this way, the optical low-pass filter 410 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、光学ローパスフィルタ410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、光学ローパスフィルタ410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 low-pass filter 410, and shields the imaging light flux that enters the area other than the opening. Thereby, the photographing light flux is prevented from entering the image sensor from the outer peripheral portion of the optical low-pass filter 410, and the occurrence of ghost due to the reflected light is prevented.

520は、弾性を有するゴムシートである。ゴムシート520は、ローパスフィルタユニット470にも撮像素子ユニット500にも属すものではなく、上述のように、両ユニットに挟まれる空間を封止して、外部から塵埃が侵入することを防止する役割を担う。同時に、非常に柔らかい材質で成形されているので、ローパスフィルタユニット470の振動を吸収して、撮像素子ユニット500には伝達させない役割も担っている。   Reference numeral 520 denotes a rubber sheet having elasticity. The rubber sheet 520 does not belong to the low-pass filter unit 470 or the imaging element unit 500, and as described above, seals the space between both units and prevents the entry of dust from the outside. Take on. At the same time, since it is formed of a very soft material, it also plays a role of absorbing vibration of the low-pass filter unit 470 and not transmitting it to the image sensor unit 500.

なお、本実施の形態では520をゴムシートとして説明したが、異物の侵入を防ぐ密閉性と、光学ローパスフィルタ410の振動を撮像素子33に伝達しない振動吸収性を有する部材で、上記の剛性の関係を満たすものであればこれに限らない。例えば、一定の厚みを有するスポンジ製の両面テープやゲルシートのような部材であっても適用可能である。   In the present embodiment, 520 is described as a rubber sheet. However, the above-described rigid member is a member having a sealing property to prevent intrusion of foreign matter and a vibration absorption property that does not transmit vibration of the optical low-pass filter 410 to the image sensor 33. It is not limited to this as long as it satisfies the relationship. For example, a sponge-like double-sided tape or gel sheet having a certain thickness can be applied.

図8(A)は、圧電素子430と光学ローパスフィルタ410の相対的な関係と、発生する力の関係を説明するための正面図であり、図8(B)は同じく側面図である。   FIG. 8A is a front view for explaining the relative relationship between the piezoelectric element 430 and the optical low-pass filter 410 and the relationship between the generated forces, and FIG. 8B is a side view of the same.

本実施の形態においては、圧電素子の積層方向(振動方向)に直交する2辺のうち、図8(A)に示す光軸直交方向は長さをLとし、図8(B)に示す光軸方向は長さをT2としている。光軸方向には、上述のように他の構成要素(例えば、シャッターユニット32や撮像素子33)が接近して配設されているために、T2は、カメラの大型化を避けるためにも光学ローパスフィルタ410の厚さT1と同等もしくは小さいことが好ましい。また、LはT1よりも大きな長さであって、光学ローパスフィルタ410を振動させるために必要な駆動力を得るための相応の長さとしている。これは、図5を用いて説明したように、光軸直交方向にはローパスフィルタ保持部材420の収納部421が設けられており、この収納部421の長さは光学ローパスフィルタ410の幅に収まる範囲で比較的容易にスペースを取ることが可能であるからである。したがって、このように2辺を規定することにより、振動のための駆動力はL×T2の圧電体面積に比例して得られることになる。   In the present embodiment, of the two sides orthogonal to the stacking direction (vibration direction) of the piezoelectric elements, the length perpendicular to the optical axis direction shown in FIG. 8A is L, and the light shown in FIG. The length in the axial direction is T2. Since other components (for example, the shutter unit 32 and the image sensor 33) are arranged close to each other in the optical axis direction as described above, T2 is optical in order to avoid an increase in the size of the camera. It is preferable that the thickness is equal to or smaller than the thickness T1 of the low-pass filter 410. Further, L is a length longer than T1, and is a corresponding length for obtaining a driving force necessary to vibrate the optical low-pass filter 410. As described with reference to FIG. 5, the storage portion 421 of the low-pass filter holding member 420 is provided in the direction orthogonal to the optical axis, and the length of the storage portion 421 falls within the width of the optical low-pass filter 410. This is because it is possible to make space relatively easily in the range. Therefore, by defining the two sides in this way, the driving force for vibration can be obtained in proportion to the piezoelectric body area of L × T2.

また、上述のようにLを大きくすることで、光軸に垂直な面内での回転において、光学ローパスフィルタ410により大きなモーメントが発生しても、圧電素子430の許容座屈応力に収まることを期待することができる。したがって、圧電素子430の座屈破壊を防止することが可能となる。   Further, by increasing L as described above, even if a large moment is generated by the optical low-pass filter 410 during rotation in a plane perpendicular to the optical axis, the allowable buckling stress of the piezoelectric element 430 can be accommodated. You can expect. Accordingly, it is possible to prevent buckling destruction of the piezoelectric element 430.

より具体的には、光軸に垂直な面内での回転により発生するモーメントMにより、圧電素子430の端部に発生する応力Fは以下の式(1)で規定される。
F=M/(L/2) …式(1)
式(1)からも明らかなように、発生するモーメントMと圧電素子430の光軸直交方向の長さLによって、圧電素子430の端部に発生する応力Fは変化する。式(1)によれば、Lを可能な限り長くした方が、圧電素子430の端部に発生する応力を小さくする事が可能となり、結果として許容座屈応力の範囲に収めることが可能となる。
More specifically, the stress F generated at the end of the piezoelectric element 430 by the moment M generated by the rotation in the plane perpendicular to the optical axis is defined by the following formula (1).
F = M / (L / 2) (1)
As is clear from Equation (1), the stress F generated at the end of the piezoelectric element 430 varies depending on the moment M generated and the length L of the piezoelectric element 430 in the direction perpendicular to the optical axis. According to the equation (1), when L is made as long as possible, the stress generated at the end of the piezoelectric element 430 can be reduced, and as a result, it can be within the allowable buckling stress range. Become.

なお、許容座屈応力とは、圧電素子430が正常に駆動されるための、圧電素子430に加えられる応力の制限範囲を示すものである。   The allowable buckling stress indicates a limit range of stress applied to the piezoelectric element 430 so that the piezoelectric element 430 is normally driven.

次に光学ローパスフィルタ410の振動について述べる。   Next, vibration of the optical low-pass filter 410 will be described.

圧電素子430に対して、制御手段であるMPU100が所定の周期電圧を印加するように制御すると、圧電素子430は光軸と略直角方向であって、カメラ天地方向に伸縮して振動する。光学ローパスフィルタ410は、圧電素子430と付勢部材440とで略同一平面内方向で挟み込まれるように配置されている。したがって、光学ローパスフィルタ410と圧電素子430は常に接した状態で保持されているため、圧電素子430の振動が光学ローパスフィルタ410に伝達される。   When the MPU 100, which is a control means, controls the piezoelectric element 430 to apply a predetermined periodic voltage, the piezoelectric element 430 is in a direction substantially perpendicular to the optical axis and expands and contracts in the camera top-to-bottom direction. The optical low-pass filter 410 is disposed so as to be sandwiched between the piezoelectric element 430 and the biasing member 440 in substantially the same in-plane direction. Therefore, since the optical low-pass filter 410 and the piezoelectric element 430 are always kept in contact with each other, the vibration of the piezoelectric element 430 is transmitted to the optical low-pass filter 410.

上述の通り、ローパスフィルタ保持部材420と撮像素子33との間は、ゴムシート520により、また、光学ローパスフィルタ410とローパスフィルタ保持部材420との間は、圧電素子430と弾性部材450により封止されている。そのため、光学ローパスフィルタ410と撮像素子33の空間は、ゴミ等が侵入しないような密閉空間が形成されている。また、同時に、光学ローパスフィルタ410等を含むローパスフィルタユニット470は、撮像素子ユニット500に対してゴムシート520を挟み込むように構成されているので、ローパスフィルタユニット470の振動は、ゴムシート520により吸収される。したがって、ローパスフィルタユニット470の振動は、撮像素子33にはほとんど伝わらない。   As described above, the low-pass filter holding member 420 and the image sensor 33 are sealed by the rubber sheet 520, and the optical low-pass filter 410 and the low-pass filter holding member 420 are sealed by the piezoelectric element 430 and the elastic member 450. Has been. Therefore, the space between the optical low-pass filter 410 and the image sensor 33 is formed as a sealed space from which dust or the like does not enter. At the same time, the low-pass filter unit 470 including the optical low-pass filter 410 and the like is configured to sandwich the rubber sheet 520 with respect to the imaging element unit 500, so that vibration of the low-pass filter unit 470 is absorbed by the rubber sheet 520. Is done. Therefore, the vibration of the low-pass filter unit 470 is hardly transmitted to the image sensor 33.

このような構成により、圧電素子430が振動しても、撮像素子33にはその影響はほとんど及ばない。その結果、振動を受ける構造体を限定することが可能となり、特に振動を起こしたい光学ローパスフィルタ410を重点的に振動させることができる。これにより、振動を受ける構造体の全質量を押さえることが可能となり、圧電素子430を駆動するエネルギーは、より小さくて済むことになる。   With such a configuration, even if the piezoelectric element 430 vibrates, the imaging element 33 is hardly affected. As a result, it is possible to limit the structures that receive vibrations, and it is possible to vibrate the optical low-pass filter 410 that particularly wants to cause vibrations. As a result, the total mass of the structure that receives vibration can be suppressed, and the energy for driving the piezoelectric element 430 can be smaller.

さらに、光学ローパスフィルタ410の振動が、撮像素子33にほとんど伝わらないため、撮像素子33の接着剥がれといった破損を防止することが可能となる。また逆に、カメラに対して衝撃が加えられた時には、その衝撃は圧電素子430にほとんど伝わらないことになるため、圧電素子430がカメラに加えられる衝撃により破損されることを防止できる。   Furthermore, since vibration of the optical low-pass filter 410 is hardly transmitted to the image sensor 33, it is possible to prevent damage such as adhesion peeling of the image sensor 33. Conversely, when an impact is applied to the camera, the impact is hardly transmitted to the piezoelectric element 430, so that the piezoelectric element 430 can be prevented from being damaged by the impact applied to the camera.

また、上述の通り、光学ローパスフィルタ410と圧電素子430は接着しない、すなわち結合しない構成となっているため、圧電素子430に周期電圧を印加して伸縮させても、圧電素子430は光学ローパスフィルタ410を押し出す方向にのみ力が発生し、光学ローパスフィルタ410が圧電素子430を引張る方向には力が発生しない。そのため、圧電素子430に超音波域の高周波電圧を印加したとしても、圧電素子430に過大な引張り力が付加されることがなく、積層部分における剥離といった破損を防ぐことが可能となる。   Further, as described above, since the optical low-pass filter 410 and the piezoelectric element 430 are not bonded, that is, not coupled, the piezoelectric element 430 can be expanded or contracted by applying a periodic voltage to the piezoelectric element 430. A force is generated only in the direction of pushing out 410, and no force is generated in the direction in which the optical low-pass filter 410 pulls the piezoelectric element 430. Therefore, even if a high frequency voltage in the ultrasonic range is applied to the piezoelectric element 430, an excessive tensile force is not applied to the piezoelectric element 430, and it is possible to prevent damage such as peeling at the laminated portion.

次に、本実施の形態において、光学ローパスフィルタ410表面に付着した塵埃などを除去する動作について説明する。   Next, an operation for removing dust and the like attached to the surface of the optical low-pass filter 410 in the present embodiment will be described.

クリーニング指示操作部材44が撮影者により操作されると、クリーニングモード開始の指令を受けて、カメラ本体1をクリーニングモードの状態に移行させる。なお、本実施の形態では、クリーニング指示操作部材44を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、クリーニングモードへの移行を指示するための操作部材は、機械的なボタンに限らず、カラー液晶モニタ19に表示されたメニューから、カーソルキーや指示ボタンなどを用いて指示するものであっても良い。   When the cleaning instruction operation member 44 is operated by the photographer, the camera body 1 is shifted to the cleaning mode state in response to an instruction to start the cleaning mode. In this embodiment, the cleaning instruction operation member 44 is provided. However, the present invention is not limited to this, and the operation member for instructing the transition to the cleaning mode is limited to a mechanical button. Instead, an instruction may be given from a menu displayed on the color liquid crystal monitor 19 using a cursor key, an instruction button, or the like.

またクリーニングモードへの移行は、電源ON時など通常のカメラシーケンス中において自動的に行われるようにしても良いし、撮影回数や日付等を基準として行われるようにしても良い。   The transition to the cleaning mode may be performed automatically during a normal camera sequence such as when the power is turned on, or may be performed on the basis of the number of times of shooting, the date, and the like.

電力供給回路110は、クリーニングモードに必要な電力を、カメラ本体1の各部へ必要に応じて供給を行う。また、これに並行して電源42の電池残量を検出して、その結果をMPU100へ送信する。   The power supply circuit 110 supplies power necessary for the cleaning mode to each part of the camera body 1 as necessary. In parallel with this, the remaining battery level of the power source 42 is detected, and the result is transmitted to the MPU 100.

MPU100は、クリーニングモード開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路111に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路111は、MPU100より駆動信号を受け取ると、圧電素子430を駆動するための周期電圧を生成し、圧電素子430に対して印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮する。圧電素子が伸びると、光学ローパスフィルタは圧電素子430に押されて光軸に対して直交方向(面方向)に移動し、付勢部材440はその移動量分だけ縮む。圧電素子430が縮むと、光学ローパスフィルタ410は付勢部材440によって圧電素子430に対して付勢されているため、圧電素子430の縮む運動に追従して移動する。圧電素子430に周期電圧が印加されると、上記運動の繰り返しが生じ、光学ローパスフィルタ410は圧電素子430の周期的な伸縮に追従して、光軸に直角で面水平方向に振動する。   Upon receiving the cleaning mode start signal, the MPU 100 sends a drive signal to the piezoelectric element drive circuit 111. When the piezoelectric element drive circuit 111 receives a drive signal from the MPU 100, it generates a periodic voltage for driving the piezoelectric element 430 and applies it to the piezoelectric element 430. The piezoelectric element 430 expands and contracts according to the applied voltage. When the piezoelectric element extends, the optical low-pass filter is pushed by the piezoelectric element 430 and moves in a direction orthogonal to the optical axis (plane direction), and the biasing member 440 is contracted by the amount of movement. When the piezoelectric element 430 contracts, the optical low-pass filter 410 is urged against the piezoelectric element 430 by the urging member 440, and thus moves following the contracting movement of the piezoelectric element 430. When a periodic voltage is applied to the piezoelectric element 430, the above movement is repeated, and the optical low-pass filter 410 follows the periodic expansion and contraction of the piezoelectric element 430 and vibrates in a plane horizontal direction perpendicular to the optical axis.

以上、本実施の形態ではローパスフィルタユニット470と撮像素子ユニット500とが、それぞれ独立してミラーボックス5にビス止めされる場合を説明した。しかし、これに限られるものではなく、例えば本体シャーシ300に対しそれぞれ独立してビス止めされるように構成してもよい。また、例えば、ローパスフィルタユニット470は、本体シャーシ300にビス止めされ、マウント面との調整が必要な撮像素子ユニット500は、ミラーボックス5にビス止めされるようにしても良い。つまり、ローパスフィルタユニット470と撮像素子ユニット500とがリジッドに締結されておらず、相対的に大きな部材にそれぞれ固定されていれば、ローパスフィルタユニット470の振動が、撮像素子ユニット500に伝達されにくいという効果を期待できる。したがって、この限りにおいて、それぞれのユニットをいずれかのベースとなる部材に固定すればよいことになる。   As described above, the present embodiment has described the case where the low-pass filter unit 470 and the image sensor unit 500 are screwed to the mirror box 5 independently. However, the present invention is not limited to this. For example, the main body chassis 300 may be configured to be screwed independently. Further, for example, the low-pass filter unit 470 may be screwed to the main body chassis 300 and the image sensor unit 500 that needs to be adjusted with the mount surface may be screwed to the mirror box 5. That is, if the low-pass filter unit 470 and the image sensor unit 500 are not rigidly fastened and are fixed to relatively large members, vibration of the low-pass filter unit 470 is difficult to be transmitted to the image sensor unit 500. Can be expected. Therefore, as long as this is the case, it is only necessary to fix each unit to one of the base members.

本発明の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの前面斜視図である。It is a front perspective view of the digital single-lens reflex camera which is an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの背面斜視図である。It is a back perspective view of the digital single-lens reflex camera which is an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの電気的構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an electrical configuration of a digital single-lens reflex camera according to an embodiment of the present invention. ローパスフィルタ及び撮像素子周りの保持構造を示すための、カメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure inside a camera for showing the low-pass filter and the holding structure around an image sensor. ローパスフィルタユニット470の構成部材を示す正面図である。7 is a front view showing components of a low-pass filter unit 470. FIG. 弾性部材450の詳細図である。5 is a detailed view of an elastic member 450. FIG. ローパスフィルタユニット470と撮像素子ユニット500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 a unit of a low-pass filter unit 470 and an image sensor unit 500. 発生する力を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the force which generate | occur | produces.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ本体
2 マウント
19 カラー液晶モニタ
32 シャッターユニット
33 撮像素子
300 本体シャーシ
410 ローパスフィルター
420 ローパスフィルター保持部材
430 圧電素子
440 付勢部材
450 弾性部材
500 撮像素子ユニット
510 撮像素子保持部材
520 ゴムシート
530 段ビス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera main body 2 Mount 19 Color liquid crystal monitor 32 Shutter unit 33 Image pick-up element 300 Main body chassis 410 Low pass filter 420 Low pass filter holding member 430 Piezoelectric element 440 Energizing member 450 Elastic member 500 Image pick-up element unit 510 Image pick-up element holding member 520 Rubber sheet 530 Stage Screw

Claims (4)

被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子を含む撮像素子ユニットと、
前記撮像素子の前面であって撮影光軸上に配設された光学部材と、
前記光学部材に振動を与える加振手段と、
前記光学部材を保持する光学部材保持部材と、
ベース部材と、
前記加振手段の振動を制御する制御手段とを有し、
前記光学撮像素子ユニットと光学部材保持部材は、これらより相対的に大きな部材である前記ベース部材に独立して固定されることを特徴とする撮像装置。
An image sensor unit including an image sensor that converts an optical image of a subject into an electrical signal;
An optical member disposed on the imaging optical axis in front of the imaging element;
Excitation means for applying vibration to the optical member;
An optical member holding member for holding the optical member;
A base member;
Control means for controlling the vibration of the vibration means,
The image pickup apparatus, wherein the optical image pickup element unit and the optical member holding member are independently fixed to the base member which is a relatively larger member.
前記ベース部材は、撮影光束をファインダ光学系へ反射させるためのミラーを支持するためのミラーボックスであ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 base member is a mirror box for supporting a mirror for reflecting a photographing light beam to a finder optical system. 前記ベース部材は、前記撮像装置の骨格となる本体シャーシであ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 base member is a main body chassis serving as a skeleton of the image pickup apparatus. 前記撮像素子ユニットと前記光学部材保持部材との間の空間は、弾性部材を介して封止されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1, wherein a space between the imaging element unit and the optical member holding member is sealed through an elastic member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9421000B2 (en) 2013-01-22 2016-08-23 Fujifilm Corporation Ultrasound diagnostic apparatus, method of producing ultrasound image, and recording medium

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