JP2008098837A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】スルー画表示機能、ダストリダクション機能および防振機能を搭載したデジタルカメラにおいて、使い勝手のよいデジタルカメラを提供する。
【解決手段】撮影レンズを通過した被写体光束を受けて被写体像信号を出力する撮像素子２１１と、この撮像素子２１１の出力に基づいて被写体をスルー画表示する液晶モニタ２６と、手振れ信号に応じて手振れを打ち消すように撮像素子２１１を移動させるシフト機構２１７と、撮像素子２１１の前側に配置された防塵フィルタ２０７と、塵埃を除去するために防塵フィルタ２０７を振動させる圧電素子２０８を備え、液晶モニタ２６にスルー画表示を行っている状態で、手振れを打ち消すように防塵フィルタ２０７の振動と（＃１４９）、シフト機構２１７による手振れ補正動作の停止（＃１４５）を交互に行うようにする。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、スルー画表示機能、ダストリダクション機能および防振機能を有するデジタルカメラに関する。

デジタル一眼レフカメラの中には、可動ミラーを撮影光路から退避させると共にフォーカルプレーンシャッタを全開状態にして被写体像を撮像素子に導き、それによって得られた被写体像を連続的に液晶モニタ等の表示装置に表示するようにしたいわゆるスルー画表示機能（ライブビュー表示機能、電子ファインダ機能とのも言う）を有しているものがある（例えば、特許文献１参照）。また、撮像素子の撮像面に塵埃が付着すると、その影が写り込んで画質の低下を招くため、撮像素子の前面に防塵フィルタを配置し、この防塵フィルタを超音波振動させることによって付着した塵埃を除去する、いわゆるダストリダクション機能を有するものもある（特許文献２参照）。特許文献２に開示されたダストリダクション装置では、防塵フィルタの周縁部に圧電素子を固着し、この圧電素子に交流電圧を印加することで振動させ、それによって防塵フィルタに振動波を発生するようになっている。
特開２００２−３６９２２２号公報 特開２００３−３１９２２２号公報

さらに、手振れ検出信号に応じて撮像素子を光軸直交平面内で移動させることで、手振れによる画像劣化を防止する、いわゆる撮像素子シフト方式の手振れ補正機能を有するものもある（例えば、特許文献３参照）。
特開平６−４６３２２号公報

このようにデジタルカメラにおいては、機能向上のために種々の機能が備えられている。ここで、上述した３つの機能、すなわちスルー画表示機能、ダストリダクション機能および防振機能を搭載したデジタルカメラにおいて、すべての機能を同時に動作させる場合には、消費電力が大きくなって、カメラが不作動状態になる虞がある。また、電源供給に余裕があったとしても、防振機能を動作させる際に、超音波振動等により高周波ノイズが手振れ補正信号に重畳し、手振れ補正が正確に動作しなくなったり、スルー画像が不自然に揺れてしまう虞があるなど、使い勝手が悪くなってしまうという問題ある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、スルー画表示機能、ダストリダクション機能および防振機能を搭載したデジタルカメラにおいて、使い勝手のよいデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わるデジタルカメラは、撮影レンズを通過した被写体光束を受けて、被写体像信号を出力する撮像手段と、この撮像手段の出力に基づいて被写体の動画像を表示する表示手段と、手振れ状態を検出して手振れ信号を出力する手振れ検出手段と、上記手振れ信号に応じて、手振れを打ち消すように上記撮像手段を撮像光軸に直交する平面内で移動させる手振れ補正手段と、上記撮像手段の撮像面の前側に配置された防塵フィルタと、この防塵フィルタに付着した塵埃を除去するために上記防塵フィルタを振動させる加振手段を具備し、上記手振れ補正手段による手振れ補正動作と上記表示手段による動画表示動作を行っている状態で上記加振手段によって上記防塵フィルタを振動させる際には、上記手振れ補正手段による手振れ補正動作と、上記加振手段による上記防塵フィルタの振動動作を交互に行う。

また、第２の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記手振れ補正動作と上記防塵フィルタの振動動作は、上記撮像手段の読出しのフレームレートに応じて交互に切り替える。
さらに、第３の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記加振手段が上記振動動作を行う際には、上記撮像手段は読出しのフレームレートを変更する。
さらに、第４の発明に係わるデジタルカメラは、上記第３の発明において、上記フレームレートの変更は通常の読出しより遅くする。
さらに、第５の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記加振手段による上記防塵フィルタの振動動作にあたって、所定振動周波数からスイープを行い、中断された場合には、中断解除後にスイープを再開する。

上記目的を達成するため第６の発明に係わるデジタルカメラは、撮影レンズを通過した被写体光束を受けて、被写体像信号を出力する撮像手段と、この撮像手段の撮像面またはその前側に配置された光学素子に付着した塵埃を除去する塵埃除去手段と、上記撮像手段の出力に基づいて被写体の動画像を表示する表示手段と、手振れ状態を検出して手振れ信号を出力する手振れ検出手段と、上記手振れ信号に応じて、手振れを打ち消す防振動作を行う手振れ補正手段と、上記表示手段で動画表示中に上記塵埃除去手段によって上記塵埃の除去動作を行う際には、上記手振れ補正手段による防振動作と上記塵埃除去手段による除塵動作を時分割で実行する制御手段を具備する。

第７の発明に係わるデジタルカメラは、上記第６の発明において、上記防振動作と上記除塵動作は、上記撮像手段の画像信号の読出しのフレームレートに応じて、交互に切り替える。
また、第８の発明に係わるデジタルカメラは、上記第６の発明において、上記除塵動作を開始すると、上記撮像手段の画像信号の読出しのフレームレートを変更する。
さらに、第９の発明に係わるデジタルカメラは、上記第６の発明において、上記塵埃除去手段は、上記撮像面または上記光学素子を振動させ、または空気流によって塵埃を吹き払い、または静電気によって集塵し、または加速度によって塵埃を払い落とす。
さらに、第１０の発明に係わるデジタルカメラは、上記第６の発明において、上記手振れ補正手段は、上記撮像素子もしくは上記撮影レンズを、上記手振れ状態を打ち消すように移動させる。
さらに、第１１の発明に係わるデジタルカメラは、上記第６の発明において、上記手振れ補正手段は、上記表示手段による上記動画像の表示開始、または上記表示手段による上記動画像の表示中に指示がなされた際に、上記防振動作を開始する。
さらに、第１２の発明に係わるデジタルカメラは、上記第６の発明において、上記塵埃除去手段による上記除塵動作は、上記除塵動作を指示する手動操作部材の操作時、パワーオンリセット時、撮影動作準備時、撮影動作時、または交換レンズの装着時のいずれかに動作を開始する。

本発明によれば、スルー画表示機能、ダストリダクション機能および防振機能を搭載したデジタルカメラにおいて、使い勝手のよいデジタルカメラを提供することができる。

以下、図面に従って本発明を適用したデジタル一眼レフカメラを用いて好ましい第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るデジタル一眼レフカメラについて電気系を主とする全体構成を示すブロック図である。このデジタルカメラは、撮影レンズによって形成される被写体像を撮像素子上に結像させ、この撮像素子の出力に基づいて被写体像観察用として液晶モニタ等の表示装置に動画像を表示する所謂スルー画表示機能を有している。また、撮影者からの撮影指示に応じて静止画像を取得し、記録媒体に記録可能である。さらに、カメラ本体に加えられた手振れを検出し、この手振れを打ち消すように撮像素子を移動させる防振機能を有しており、また振動波を利用した塵埃除去機能（ダストリダクション機能）も有している。

本実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラは、交換レンズ１００とカメラ本体２００とから構成される。本実施形態では、交換レンズ１００とカメラ本体２００は別体で構成され、通信接点３００にて電気的に接続されているが、交換レンズ１００とカメラ本体２００を一体に構成することも可能である。

交換レンズ１００の内部には、焦点調節および焦点距離調節用のレンズ１０１、１０２と、開口量を調節するための絞り１０３が配置されている。レンズ１０１、１０２はレンズ駆動機構１０７によって駆動され、絞り１０３は絞り駆動機構１０９によって駆動されるよう接続されている。レンズ駆動機構１０７、絞り駆動機構１０９はそれぞれレンズＣＰＵ１１１に接続されており、このレンズＣＰＵ１１１は通信接点３００を介してカメラ本体２００に接続されている。レンズＣＰＵ１１１は交換レンズ１００内の制御を行うものであり、レンズ駆動機構１０７を制御してピント合わせや、ズーム駆動を行うとともに、絞り駆動機構１０９を制御して絞り値制御を行う。

カメラ本体２００内には、被写体像を観察光学系に反射するためにレンズ光軸に対して４５度傾いた位置と、被写体像を撮像素子２１１に導くために跳ね上がった位置との間で、回動可能な可動反射ミラー２０１が設けられている。この可動反射ミラー２０１の上方には、被写体像を結像するためのフォーカシングスクリーン２０３が配置され、このフォーカシングスクリーン２０３の上方には、被写体像を左右反転させるためのペンタプリズム２０４が配置されている。このペンタプリズム２０４の出射側(図１で右側)には被写体像観察用の接眼レンズ２０５が配置され、この脇であって被写体像の観察に邪魔にならない位置に測光センサ２０６が配置されている。この測光センサ２０６は被写体像を分割して測光する多分割測光素子で構成されている。測光センサ２０６の出力は、測光処理回路２１２に接続されており、測光処理回路２１２は測光センサ２０６の出力に基づいて、被写体輝度に応じた被写体輝度信号を出力する。

上述の可動反射ミラー２０１の中央付近はハーフミラーで構成されており、この可動反射ミラー２０１の背面には、ハーフミラー部で透過した被写体光をカメラ本体２００の下部に反射するためのサブミラー２０２が設けられている。このサブミラー２０２は、可動反射ミラー２０１に対して回動可能であり、可動反射ミラー２０１が跳ね上がっているときには、ハーフミラー部を覆う位置に回動し、可動反射ミラー２０１が被写体像観察位置にあるときには、図示する如く可動反射ミラー２０１に対して開いた位置にある。この可動反射ミラー２０１は可動ミラー駆動機構２２２によって駆動されている。また、サブミラー２０２の下方には測距センサ２１８が配置されており、この測距センサ２１８の出力は測距回路２１９に接続されている。測距センサ２１８と測距回路２１９によって、レンズ１０１、１０２によって結像される被写体像の焦点ズレ量を測定することができる。

可動反射ミラー２０１の後方には、露光時間制御用のフォーカルプレーンタイプのシャッタ２１３が配置されており、このシャッタ２１３はシャッタ駆動機構２２１によって駆動制御される。シャッタ２１３の後方には撮像素子２１１が配置されており、レンズ１０１、１０２によって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。なお、撮像素子２１１としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の二次元撮像素子を使用することができる。上述のシャッタ２１３と撮像素子２１１の間には、除塵機構を構成する防塵フィルタ２０７とこの防塵フィルタ２０７の周縁部に固着された圧電素子２０８が配置されている。この圧電素子２０８は防塵フィルタ駆動回路２２０によって駆動される。防塵フィルタ駆動回路２２０の詳細は図３および図４を用いて後述する。

防塵フィルタ２０７と撮像素子２１１との間には、被写体像の高周波成分をカットし、低周波のみを通過させるための光学的ローパスフィルタ２０９と、赤外光成分をカットする赤外カットフィルタ２１０とが配置されている。これらの防塵フィルタ２０７、圧電素子２０８、ローパスフィルタ２０９、赤外カットフィルタ２１０および撮像素子２１１は、撮像素子ユニット２２４を構成しており、この撮像素子ユニット２２４は、塵埃等が侵入し難いように、隙間が少なくなるように構成されている。撮像素子ユニット２２４は、シフト機構２１７によって、撮影レンズを構成するレンズ１０１、１０２の撮像光軸に直交する平面内で移動可能である。

カメラ本体２００に加えられた手振れを検出する手振れ検出センサ２１４の出力は、手振れ補正回路２１５に接続されている。この手振れ補正回路２１５は入出力回路２３９によって制御信号を入力すると共に、手振れ補正信号をシフト機構駆動回路２１６に出力する。シフト機構駆動回路２１６内のアクチュエータによって、シフト機構２１７は撮像素子ユニット２２４を移動させる。したがって、手振れセンサ２１４の出力に基づいて、手振れ補正回路２１５は手振れの動きを打ち消すようにシフト機構駆動回路２１６に駆動信号を出力し、シフト機構２１７はシフト機構駆動回路２１６内のアクチュエータによって、撮像素子ユニット２２４を移動させる。なお、シフト機構２１７は、撮像光軸と直交する平面内の第１の方向と、この第１の方向と直交する第２の方向に、撮像素子ユニット２２４を移動させることができる。撮像素子ユニット２２４、シフト機構２１７およびシフト機構駆動回路２１６の詳細は、図２および図３を用いて後述する。

撮像素子２１１は撮像素子駆動回路２２３に接続され、入出力回路２３９からの制御信号によって駆動制御される。撮像素子駆動回路２２３によって、撮像素子２２１から出力された光電アナログ信号が増幅され、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。撮像素子駆動回路２２３はＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit 特定用途向け集積回路)２６２内の画像処理回路２２７に接続され、この画像処理回路２２７によってデジタル画像データのデジタル的増幅（デジタルゲイン調整処理）、色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正、白黒・カラーモード処理、スルー画像処理といった各種の画像処理がなされる。

画像処理回路２２７は、データバス２６１に接続されている。このデータバス２６１には、画像処理回路２２７の他、後述するシーケンスコントローラ(以下、「ボディＣＰＵ」と称す)２２９、圧縮伸張回路２３１、ビデオ信号出力回路２３３、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７、入出力回路２３９、通信回路２４１、記録媒体制御回路２４３、フラッシュメモリ制御回路２４７、スイッチ検知回路２５３が接続されている。

データバス２６１に接続されているボディＣＰＵ２２９は、このデジタルカメラの動作を制御するものである。またデータバス２６１に接続されている圧縮伸張回路２３１はＳＤＲＡＭ２３８に記憶された画像データをＪＰＥＧ等の静止画用の圧縮形式で圧縮し、また画像再生時に伸張するための回路である。なお、画像圧縮はＪＰＥＧに限らず、他の圧縮方法も適用できる。データバス２６１に接続されたビデオ信号出力回路２３３は液晶モニタ駆動回路２３５を介して背面液晶モニタ２６に接続される。ビデオ信号出力回路２３３は、ＳＤＲＡＭ２３８、または記録媒体２４５に記憶された画像データを、背面液晶モニタ２６に表示するためのビデオ信号に変換するための回路である。

背面液晶モニタ２６はカメラ本体２００の背面に配置されるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。ＳＤＲＡＭ２３８は、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７を介してデータバス２６１に接続されており、このＳＤＲＡＭ２３８は、画像処理回路２２７によって画像処理された画像データまたは圧縮伸張回路２３１によって圧縮された画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリである。上述の測光処理回路２１２、手振れ補正回路２１５、シフト機構駆動回路２１６、測距回路２１９、防塵フィルタ駆動回路２２０、シャッタ駆動機構２２１、可動ミラー駆動機構２２２、撮像素子駆動回路２２３に接続される入出力回路２３９は、データバス２６１を介してボディＣＰＵ２２９等の各回路とデータの入出力を制御する。レンズＣＰＵ１１１と通信接点３００を介して接続された通信回路２４１は、データバス２６１に接続され、ボディＣＰＵ２２９等とのデータのやりとりや制御命令の通信を行う。

データバス２６１に接続された記録媒体制御回路２４３は、記録媒体２４５に接続され、この記録媒体２４５への画像データ等の記録の制御を行う。記録媒体２４５は、ｘDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード(登録商標)またはメモリスティック(登録商標)等の書換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体２００に対して着脱自在となっている。その他、マイクロドライブ（登録商標）などの様なハードディスクユニットや無線通信ユニットを接続可能に構成してもよい。

データバス２６１に接続されているフラッシュメモリ制御回路２４７は、フラッシュメモリ（Flash Memory）２４９に接続され、このフラッシュメモリ２４９は、カメラのフローを制御するためのプログラムが記憶されている。ボディＣＰＵ２２９はこのフラッシュメモリ２４９に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２４９は、電気的に書換可能な不揮発性メモリである。

カメラ本体２００や交換レンズ１００のパワー供給の制御を行うためのパワースイッチレバーに連動してオン・オフするパワースイッチ２５７と、シャッタレリーズ釦に連動するスイッチ、再生モードを指示する再生釦に連動するスイッチ、背面液晶モニタ２６の画面でカーソルの動きを指示する十字釦に連動するスイッチ、スルー画表示の切り替えを行う表示切換釦に連動するスイッチ、撮影モードを指示するモードダイヤルに連動するスイッチ、選択された各モード等を決定するＯＫ釦に連動するＯＫスイッチ、除塵スイッチ２５６、着脱検知スイッチ２５９等の各種スイッチ２５５は、スイッチ検知回路２５３を介してデータバス２６１に接続されている。

なお、レリーズ釦は、撮影者が半押しするとオンする第１レリーズスイッチと、全押しするとオンする第２レリーズスイッチを有している。この第１レリーズスイッチ（以下、１Ｒと称する）のオンによりカメラは焦点検出、撮影レンズのピントあわせ、被写体輝度の測光等の撮影準備動作を行い、第２レリーズスイッチ（以下、２Ｒと称する）のオンにより撮像素子の出力に基づいて被写体像の画像データの取り込みを行う撮影動作を実行する。また、除塵スイッチ２５６は、撮影者が除塵動作を指示する際に操作する除塵釦に連動するスイッチである。着脱検知スイッチ２５９は、カメラ本体２００に交換レンズ１００が装着状態にあるか否かを検知するスイッチである。

次に、撮像素子ユニット２２４およびシフト機構２１７の構成について図２を用いて説明する。図２（Ａ）は撮像素子ユニット２２４およびシフト機構２１７をシャッタ２１３側からみた斜視図であり、図２（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。平板の硬質電気回路基板で構成された第１基板３５０は、カメラ本体２００に固定されている。第１基板３５０上には、前述のＡＳＩＣ２６２等の制御系回路を搭載するメイン基板３７１が固定されている。

第１基板３５０の前面側には、この第１基板３５０と並行に平板で構成された第２基板３５１が固定されている。第２基板３５１には、４つのピン３６５ａ、３６５ｂ、３６５ｃ、３６５ｄが植設されている。第１スライダ３５３の長孔３５３ａ、３５３ｂにこれら４つのピン３６５ａ、３６５ｂ、３６５ｃ、３６５ｄが嵌合し、第１スライダ３５３は上下方向に摺動自在となっている。すなわち、上下方向に配列されたピン３６５ａとピン３６５ｂは長孔３５３ａに嵌合しており、同じく上下方向に配列されたピン３６５ｃとピン３６５ｄは長孔３５３ｂに嵌合しており、第１スライダ３５３は、上下方向に摺動自在であり、左右方向には摺動することはない。

第１スライダ３５３には、４つのピン３６７ａ、３６７ｂ、３６７ｃ、３６７ｄが植設されている。これら４つのピン３６７ａ、３６７ｂ、３６７ｃ、３６７ｄに、第２スライダ３５５の長孔３５５ａ、３５５ｂが嵌合し、左右方向に摺動自在となっている。すなわち、左右方向に配列されたピン３６７ａとピン３６７ｂは長孔３５５ａに嵌合しており、同じく左右方向に配列されたピン３６７ｃとピン３６７ｄは長孔３５５ｂに嵌合しており、第２スライダ３５５は、左右方向に摺動自在であり、上下方向には摺動することはない。

Ｙ方向シフト用アクチュエータとしてのＤＣモータ（以下モータと略す）３５７は、第２基板３５１の左辺付近のＬ字状突起部３５１ａに固定されており、モータ３５７の駆動軸３５７ａは、駆動歯車３５９と一体に固着されている。この駆動歯車３５９は第１スライダ３５３の左辺部の側壁に形成された平歯車３５３ｃに噛合しており、駆動歯車３５９と平歯車３５３ｃによって、いわゆるラックアンドピニオンを構成している。したがって、モータ３５７が回転すると、駆動歯車３５９が回転し、これと噛合する第１スライダ３５３は上下方向に摺動する。なお、図２においては、モータ３５７の駆動力伝達系に歯車として、駆動歯車３５９しか描かれていないが、モータ３５７の回転を減速するために、複数の歯車列を設けても、勿論構わない。

第１スライダ３５３に設けたＬ字状突起部３５３ｄに、Ｘ方向シフト用アクチュエータとしてのＤＣモータ（以下モータと略す）３６１が固定されており、モータ３６１の駆動軸３６１ａは、駆動歯車３６３と一体に固着されている。この駆動歯車３６３は第２スライダ３５５の下辺部の側壁に形成された平歯車３５５ｃに噛合しており、駆動歯車３５９と平歯車３５５ｃによって、いわゆるラックアンドピニオンを構成している。したがって、モータ３６１が回転すると、駆動歯車３６３が回転し、これと噛合する第２スライダ３５５は左右方向に摺動する。なお、上下方向の駆動の場合と同じく、図２においては、モータ３６１の駆動力伝達系に歯車としては駆動歯車３６３しか描かれていないが、モータ３６１の回転を減速するために、複数の歯車列を設けても、勿論構わない。

第２スライダ３５５のほぼ中央の開口部の内側には、撮像基板３７３が設けられている。この撮像基板３７３には、前述の撮像素子２１１が固定されおり、その前面側には赤外カットフィルタ２１０、さらに前面側には光学的ローパスフィルタ２０９が配置されている。また、第２スライダ３５５の開口部の周縁部の取り付け部３５５ｄには、開口部の円周に沿って圧電素子２０８が固着されている。そして図示しない振動伝達体を介して防塵フィルタ２０７が配置されている。防塵フィルタ２０７は留め金具３６９によって、振動伝達体を介して圧電素子２０８に圧接している。レンズ１０１、１０２によって形成される被写体像は、防塵フィルタ２０７、光学的ローパスフィルタ２０９および赤外カットフィルタ２１０を通過して撮像素子２１１上に結像する。

このように、撮像素子ユニット２２４とシフト機構２１７は構成されているので、モータ３５７が回転すると、第１スライダ３５３は第２基板３５１上を上下方向（Ｙ方向）に摺動可能である。同様に、モータ３６１が回転すると、第２スライダ３５５は第１スライダ３５３上を左右方向（Ｘ方向）に摺動可能である。つまり、モータ３５７とモータ３６１を各々駆動制御することにより、撮像素子２１１を固定する第２スライド３５５は、撮影光軸に直交する平面内のＸ方向およびＹ方向に自由自在に移動できる。したがって、手振れセンサ２１４の出力に基づいて、手振れ補正回路２１５は手振れを打ち消すように、シフト機構駆動回路２１６のモータ３５７およびモータ３６１に信号を出力し、撮像素子２１１を空間的に移動させ、手振れを打ち消すことができる。また、圧電素子２０８が後述する防塵フィルタ駆動回路２２０から駆動信号を受けると可聴周波数より高周波で振動し、振動波を発生することにより、防塵フィルタ２０７に付着した塵埃を除去することができる。

なお、本実施形態においては、第１スライダ３５３および第２スライダ３５５の駆動範囲は、長孔３５３ａ、３５３ｂ、３５５ａ、３５５ｂと、ピン３６５ａ、３６５ｂ、３６５ｃ、３６５ｄ、３６７ａ、３６７ｂ、３６７ｃ、３６７ｄによって決まる範囲となっているが、この長孔とピンの構成に限らず、例えば、第２基板３５１と第１スライダ３５３に当接部を設け、また、第１スライダ３５３と第２スライダ３５５に当接部を設け、この間で移動するようにしても良い。その場合、第１スライダ３５３のような可動部材に当接部を設けると、駆動機構に悪影響を与える虞があるので、当接部は固定された部材上に設けることが望ましい。

また、本実施形態においては、Ｘ方向シフト用アクチュエータとしてＤＣモータ３６１をＹ方向シフト用アクチュエータとしてＤＣモータ３５７を設けたが、これに限らず、ステッピングモータや超音波モータを採用するようにしても良い。ステッピングモータを採用する場合には、印加パルス数をカウントすることにより、基準位置から移動した位置を検出することができるという利点がある。また、第１スライダ３５３、第２スライダ３５５は互いに直交する方向としたが、これに限らず、例えば、円弧状を互いに移動するように構成しても良い。さらに、撮像素子２１１のシフト機構２１７として、ラックアンドピニオンを利用した構成としたが、これに限らず、例えば、圧電素子を利用したシフト機構等、種々の構成を利用することができる。

次に、図３を用いて、本実施形態における手振れセンサ２１４、手振れ補正回路２１５およびシフト機構駆動回路２１６の構成について説明する。手振れセンサ２１４は、第１の方向としてのカメラ本体２００の長手方向（Ｘ方向）の手振れを検出する手振れセンサＸ２１４ａと第２の方向としてのカメラ本体２００の高さ方向（Ｙ方向）の手振れを検出する手振れセンサＹ２１４ｂとからなる。ここで、手振れセンサは、公知のジャイロ、角速度センサ、加速度センサまたはショックセンサ等で構成される。

手振れ補正回路２１５は、Ｘ信号処理回路２１５ａと、Ｙ信号処理回路２１５ｂとこれらの回路の出力に接続された手振れ演算回路２１５ｃとから構成されている。Ｘ信号処理回路２１５ａは手振れセンサＸ２１４ａの出力が入力されるように接続されており、Ｘ軸方向の手振れに関する信号を処理し、手振れ演算回路２１５ｃに出力する。また、Ｙ信号処理回路２１５ｂは手振れセンサＹ２１４ｂの出力が入力されるように接続されており、Ｙ軸方向の手振れに関する信号を処理し、手振れ演算回路２１５ｃに出力する。手振れ演算回路２１５ｃは、それぞれＸ軸方向およびＹ軸方向の手振れを打ち消すに必要な駆動量を演算し、シフト機構駆動回路２１６に出力する。

シフト機構駆動回路２１６は、ドライバ２１６ａと、Ｘ方向シフト用アクチュエータとしてのモータ３６１とＹ方向シフト用アクチュエータとしてのモータ３５７とを有する。これらのアクチュエータは前述した、図２のモータ３６１とモータ３５７に相当する。Ｘ方向シフトアクチュエータ３６１とＹ方向シフトアクチュエータ３５７は、それぞれドライバ２１６ａからの出力に従って駆動される。

ドライバ２１６ａには、手振れ補正回路２１５の手振れ演算回路２１５ｃの出力が入力されるように接続されている。そして、ドライバ２１６ａが手振れ補正回路２１５の出力に従って、Ｘ方向シフト用アクチュエータ３６１、Ｙ方向シフト用アクチュエータ３５７を駆動制御することで、手振れ補正動作が行なわれる。

手振れ補正回路２１５には、入出力回路２３９を介してボディＣＰＵ２２９から出力される手振れ補正動作開始／停止制御信号が印加され、この制御信号に従って、手振れ補正の開始と停止の制御がなされる。そして手振れ補正動作の開始制御がなされたら、手振れ補正回路２１５はシフト機構駆動回路２１６のドライバ２１６ａに制御信号を出力する。なお、本実施形態においては、防振機能として、手振れ検出用の手振れセンサ２１４の出力に基づいて、撮像素子２１１を移動させていたが、これに限らず、撮影レンズの一部を移動させて、手振れを打ち消すようにしても勿論構わない。

次に、図４及び図５を用いて塵埃除去動作を行う防塵フィルタ駆動回路２２０とその周辺回路について説明する。防塵フィルタ駆動回路２２０内に配置されたＮ進カウンタ４１は、入出力回路２３９内のクロックジェネレータ５５から出力されるクロックパルス（Ｓｉｇ１）を入力し、また入出力回路２３９の出力ＩＯポートであるＤ_ＮＣｎｔ端子から出力されるカウンタ設定値Ｎを入力する。Ｎ進カウンタ４１はクロックパルスをカウントしてカウンタ設定値Ｎとなるとパルス（Ｓｉｇ２）を出力する。このパルスＳｉｇ２を入力するＤフリップフロップから構成される１／２分周回路４２は、パルスＳｉｇ２の立ち上がり信号を入力するたびに出力（Ｓｉｇ３）が反転する分周回路である。

１／２分周回路４２の出力端子はインバータ４３の入力端子に接続され、このインバータ４３の出力端子は、ＭＯＳトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃのゲートに接続される。ＭＯＳトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃのソースはトランス４５の一次側の一端に接続され、ドレインは電源オン・オフ用のＭＯＳトランジスタ（Ｑ００）４４ａのドレインに接続しており、このＭＯＳトランジスタ（Ｑ００）４４ａのゲートは、入出力回路２３９のＩＯポートであるＰ_ＰｗＣｏｎｔ端子に接続され、このトランジスタのソースは接地されている。また、１／２分周回路４２の出力端子はＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂのゲートにも接続され、ＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂのソースはトランス４５の一次側の他端に接続され、ドレインはＭＯＳトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃのドレインに接続されている。

トランス４５の一次側中間タップは、抵抗（Ｒ００）４６を介して電源回路５３ａに接続されている。また、トランス４５の二次側の一端は、圧電素子２０８の一端に接続され、圧電素子２０８の他端は接地されている。圧電素子２０８はトランス４５による昇圧交流電圧（Ｓｉｇ４）を受け、超音波振動を行う。

以上のように、防塵フィルタ駆動回路２２０とその周辺回路は構成されている。まず、ＭＯＳトランジスタ（Ｑ００）４４ａのゲートに、入出力回路２３９のＰ_ＰｗＣｏｎｔ端子からＨレベル信号が印加されると、トランジスタ（Ｑ００）４４ａはｎチャネルタイプであることから、導通し、電源回路５３ａから電源電圧がトランス４５の一次側中間タップに印加される。

この状態で、入出力回路２３９のクロックジェネレータ５５からクロックパルス（図５のＳｉｇ１参照）がＮ進カウンタ４１に出力されると、Ｎ進カウンタ４１はカウントを開始し、入出力回路２３９のＤ_ＮＣｎｔを介して設定された設定値Ｎまでカウントすると、出力端子からパルス信号Ｓｉｇ２を出力する（図５のＳｉｇ２参照）。Ｎ進カウンタ４１からのパルス信号Ｓｉｇ２を入力する１／２分周回路４２によって、デューティ比が５０％のパルス信号（図５のＳｉｇ３）に変換され、このパルス信号はＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂのゲートと、インバータ４３を介してＭＯＳトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃに印加される。

ＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂとＭＯＳトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃは交互にオン状態となり、トランス４５の一次側には中間タップを介して電源回路５３ａから電源電圧が印加され、トランス４５の巻線数比に従って昇圧された電圧（図５のＳｉｇ４）が二次側から出力され、圧電素子２０８に印加される。圧電素子２０８に印加される高圧電圧の周波数は入出力回路２３９のＤ_ＮＣｎｔ端子から設定される設定値Ｎによって変化させることができるので、圧電素子２０８の共振周波数となるように設定値Ｎを決めれば効率よく塵埃を除去することができる。共振周波数は可聴周波数より高く、例えば、超音波周波数からなる。なお、入出力回路２３９から防塵フィルタ駆動回路２２０に供給される信号は、ボディＣＰＵ２２９の制御によるものである。

なお、本実施形態において、塵埃除去は、防塵フィルタ２０７上に設けた圧電素子２０８を可聴周波数より高周波数の振動波を発生させることによって行っているが、振動は防塵フィルタ２０７以外の赤外フィルタ２１０や光学的ローパスフィルタ２０９等の光学素子に与えても良く、また撮像素子２１１の撮像面に設けるようにしても構わない。また、振動を利用する以外にも、撮像素子自体もしくは撮像素子の前面側に配設された光学素子に付着した塵埃を除去できるものであれば、例えば、空気ポンプ等を利用して空気流によって吹き飛ばすものや、静電気を利用して塵埃を集塵して除去するもの等、種々の方法に適宜、置き換えても勿論構わない。また、撮像素子ユニット自体を振動駆動し、その際撮像素子ユニット２２４に加わる加速度を利用して、塵埃を除去するようにしても構わない。

次に、本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの動作を図６乃至図１３に示すフローチャートとタイムチャートを用いて説明する。まず、カメラ本体２００に電源電池が装填される等により、パワーオンリセットがなされると、初期設定を行う（＃１）。初期設定では、各電子素子のポートやメモリが初期化され、また機械部品が初期位置となるようにリセット動作がなされる。続いて、パワースイッチ２５７の状態を検出する（＃３）。検出の結果、パワースイッチ２５７がオフ状態の場合には、このステップ＃３を繰り返し実行する待機状態となる。また、検出の結果、オフ状態からオン状態に変化した場合には、ステップ＃５に進み、除塵動作１を行う。電源オフ時に交換レンズ１００が離脱され、マウント開口部から防塵フィルタ２０７に塵埃が付着する可能性もあることから、電源オン時に除塵動作を行うようにしている。この除塵動作１では、防塵フィルタ駆動回路２２０が圧電素子２０８に駆動信号を印加し振動させて塵埃を除去する。この除塵動作１の詳細は、図９を用いて後述する。

ステップ＃５の除塵動作１が終わるか、ステップ＃３でパワースイッチ２５７がオン状態であることを検出すると、次に、１Ｒスイッチ、２Ｒスイッチ、撮影モードスイッチ、メニュースイッチ等の各種スイッチ２５５、除塵スイッチ２５６および着脱スイッチ２５９の状態を、スイッチ検知回路２５３によって検出する（＃７）。続いて、スイッチ検出によって得られた撮影モードスイッチやメニュースイッチの状態に基づいて、撮影モードや画質モード等のモード変更処理を行う（＃９）。次に、ステップ＃７のスイッチ検出で得られた表示切換釦に連動するスイッチの状態に基づいて、スルー画表示モードであるか否かの判定を行う（＃１１）。判定の結果、スルー画表示モードが設定されている場合には、光学式ファインダによる被写体像観察から、背面液晶モニタ２６によるスルー画表示による被写体像観察に切り替えるために、図７に示すステップ５１に進むが、詳細は後述する。

ステップ＃１１における判定の結果、スルー画表示モードでなかった場合には、次に、除塵スイッチ２５６がオンであるかオフであるかの判定を行う（＃１３）。判定の結果、オンであった場合には、すなわち、撮影者が除塵釦を操作し、塵埃除去動作を指示した場合には、ステップ＃１５に進み、ステップ＃５と同様に、除塵動作１を実行する。除塵動作１が終わると、ステップ＃７のスイッチ検出で得た検出結果に基づいて、１Ｒスイッチの状態を判定する。判定の結果、１Ｒスイッチがオフであった場合には、ステップ＃３に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップ＃１７において、１Ｒスイッチがオンであった場合、すなわち撮影者がレリーズ釦の半押しを行っていた場合には、測距とレンズ駆動量の演算を行う（＃１９）。測距及びレンズ駆動量演算は、測距センサ２１８および測距回路２１９からの出力に基づいて、撮影レンズを構成するレンズ１０１、１０２の焦点ズレ量を公知のＴＴＬ位相差法によって検出し、これに基づいて合焦位置に駆動するためのレンズ駆動量を演算により求める。続いて、焦点ズレ量またはレンズ駆動量に基づいて、合焦範囲内に入っているか否かの判定を行う（＃２１）。判定の結果、合焦範囲内に入っていない場合には、ステップ＃１９で求めたレンズ駆動量をレンズＣＰＵ１１１に送信し、レンズ駆動機構１０７を制御して撮影レンズを合焦位置に駆動する（＃２３）。合焦動作が終了すると、またはステップ＃１３において除塵スイッチ２５６がオフであった場合には、ステップ＃１７に進み、前述のステップを繰り返す。

ステップ＃２１において、判定の結果、合焦範囲に入っていた場合には、２Ｒスイッチの状態を検出する（＃２５）。２Ｒスイッチがオフの場合、すなわち撮影者がレリーズ釦を全押ししていない場合には、続いて１Ｒスイッチの状態を検出し（＃２７）、１Ｒスイッチがオンであった場合には、ステップ＃２５に戻り、また１Ｒスイッチがオフであった場合には、ステップ＃３に戻り、前述のステップを繰り返す。つまり、レリーズ釦が半押し状態の場合には、ステップ＃２５と＃２７を繰り返し検出する待機状態となり、レリーズ釦から撮影者の手が離れると、ステップ＃３に戻る。

ステップ＃２５において、検出の結果、２Ｒスイッチがオンとなると、撮像素子２１１の出力に基づいて静止画像を記録する撮像動作に移る。撮像動作に入ると、まず測光および露出量演算を行う（＃２９）。このステップでは、測光センサ２０６の出力に基づいて被写体輝度の測定を行い、ここで得た被写体輝度に基づいてシャッタ速度及び／又は絞り値を演算により求める露光量演算を行う。続いて、手振れによって被写体像がぶれることを防止するために手振れ補正機構動作を開始させる（＃３１）。手振れ補正機構の動作開始は、手振れ補正回路２１５（図３参照）に、入出回路２３９を介して手振れ補正動作開始信号を送信することにより行い、これによってシフト機構駆動回路２１６のモータ３５７、３６１が、手振れを打ち消すように、撮像素子２１１を駆動する。

次に、可動反射ミラー２０１のアップ動作を行う（＃３３）。可動反射ミラー２０１のアップ前（すなわちダウン状態）は、撮影レンズのレンズ１０１、１０２を通過した被写体光束は可動反射ミラー２０１によって反射され、フォーカシングスクリーン２０３上に結像しており、被写体像は光学ファインダによって観察することができる。この状態では、被写体光束は撮像素子２１１に導かれることはないが、可動反射ミラー２０１がアップすることにより、撮像素子２１１に導かれることが可能となる。続いて、シャッタ２１３の先幕が走行を開始し、シャッタ２１３が開放状態となる（＃３５）。これによって、撮像素子２１１上に被写体像が結像し、露出を開始する（＃３７）。

ステップ＃９において設定された撮影モードに従い、設定されたシャッタ速度またはステップ＃２９において演算で求めたシャッタ速度に応じた露出時間が経過すると、シャッタ２１３の後幕を走行させ、シャッタ閉じを行う（＃３９）。続いて、可動反射ミラー２０１のダウン動作とシャッタ２１３のチャージ動作を行う（＃４１）。これで露出動作が終了するので、手振れ補正機構の動作を停止する（＃４３）。

本実施形態においては、ファインダ光学系による被写体像観察時における撮像動作では、画像データを取得する前後のステップ＃３１からステップ＃４３の間で、シフト機構２１７、シフト機構駆動回路２１６、手振れ補正回路２１５および手振れセンサ２１４からなる手振れ補正機構によって、カメラ本体に加えられた振れの影響を打ち消すように撮像素子２１１を駆動している。なお、手振れ補正機構は、ステップ＃３７の露出動作の前後で動作すれば良く、例えば、測光露出演算の前に開始しても良く、また後述するメディア記録の後に動作を停止しても良い。

次に、撮像素子２１１から画像データの読出しを行い（＃４５）、画像処理回路２２７等によって画像処理を行って（＃４９）、記録媒体２４５に静止画像の記録を行う。静止画像の記録が終わると、ステップ＃３に戻り、前述のステップを繰り返す。以上のステップにより、光学ファインダによって被写体像を観察している際に、撮影者がレリーズ釦を全押しすると、撮像素子２１１によって得られた画像データが記録媒体２４５される。

ステップ＃１１に戻り、表示切換釦の操作によりスルー画表示モードが選択されていた場合には、図７のステップ＃５１に進み、ステップ＃３１と同様にして、手振れ補正機構動作を開始する。これによって、スルー画表示中に、手振れによって背面液晶モニタ２６に表示される動画像がぶれて見苦しくなることを防止する。続いて、ステップ＃２９と同様にして、測光・露出量演算を行う（＃５３）。次に、ステップ＃３３と同様に、可動反射ミラー２０１のアップ動作を行い（＃５５）、アップ動作が終わると、ステップ＃３５と同様に、シャッタ２１３の開放動作を行う（＃５７）。これによって、可動反射ミラー２０１が撮影光軸から退避し、シャッタ２１３が開放状態となるので、撮像素子２１１上に被写体像が結像する。

この後、撮像素子２１１の駆動にあたっての電子シャッタスピードと感度の条件設定を行うために、ステップ＃５３で求めた測光・露光量の演算結果を用いてスルー画条件設定１のサブルーチンを実行する（＃５９）。このサブルーチンの実行によって背面液晶モニタ２６に適切な明るさ（明度）の像を表示することができる。このサブルーチンの詳細については図１1を用いて後述する。スルー画条件設定１が終了すると、スルー画表示の準備ができたので、背面液晶モニタ２６に被写体像の動画によるスルー画表示を開始させる（＃６１）。本実施形態では、スルー画表示のフレームレートは、３０ｆｐｓ（flame per sec）であり、フレーム間隔は３３ｍｓｅｃとなる（図１３参照）。なお、スルー画表示動作の制御はこの開始指示を受けて画像処理回路２２７にて行われる。

続いて、ステップ＃７と同様に、スイッチ検出を行い（＃６３）、ステップ＃９と同様に、モード変更処理を行う（＃６５）。スイッチ検出の際に得られた表示切換スイッチの状態に基づいて、スルー画表示モードか否かの判定を行い（＃６７）、スルー画表示モードではなかった場合には、スルー画表示モードを解除し、光学ファインダで被写体像を表示するために、ステップ＃７１以下を実行する。

まず、背面液晶モニタ２６でのスルー画表示を停止させ（＃７１）、続いて、ステップ＃３９と同様に、シャッタ２１３を閉じる（＃７３）。これによって撮像素子２１１上には、被写体像が導かれなくなる。続いて、可動反射ミラー２０１をダウンさせ、シャッタ２１３のシャッタチャージを行う（＃７５）。この一連の動作によって、スルー画表示は停止するので、手振れ補正機構による手振れ防止動作は必要なくなり、この手振れ補正機構の動作を停止する（＃７７）。手振れ補正機構の動作を停止すると、ステップ＃３に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップ＃６７に戻り、判定の結果、スルー画表示モードが選択されていた場合には、次にパワースイッチ２５７の状態を検出する（＃６９）。検出の結果、オフであった場合には、電源オフのために、前述のステップ＃７１以下に進み、スルー画表示を解除してから、ステップ＃３に戻る。

ステップ＃６９において、判定の結果、パワースイッチ２５７がオンであった場合には、除塵スイッチ２５６の状態を検出する（＃８１）。検出の結果、オンであった場合には、撮影者より除塵動作が指示されたので、除塵動作２を行う（＃８３）。除塵動作１は、スルー画表示がなされていない状態で除塵動作を行うものであるが、この除塵動作２はスルー画表示がなされている際に行う除塵動作であり、詳しくは図１０を用いて後述する。

除塵動作２が終了、またはステップ＃８１において除塵スイッチ２５６がオフであった場合には、２Ｒスイッチの状態を検出する（＃８５）。検出の結果、オフであった場合には、スルー画条件の設定２を実行する（＃８７）。このスルー画条件の設定２は、液晶モニタ２６におけるスルー画表示の明度を適切に保つことを目的とするサブルーチンである。ステップ＃５９のスルー画条件設定１はスルー画表示前であったので、測光センサ２０６の出力に基づいて行ったが、スルー画条件設定２では、狙いとする明度と前回撮像結果に基づく画面明度と差分から次回撮像時の電子シャッタスピードと感度を決定する。なお、ここで、明度とは、例えば、撮像素子２１１の各画素出力の加重平均値に対応した値である。

このように、ステップ＃１１において、スルー画表示モードであると判定されると、まずステップ＃５１において手振れ補正機構の動作を開始させ、手振れによる像ブレを防止する。このためステップ＃６１において背面液晶モニタ２６でのスルー画表示を開始した際に、像ブレのために見苦しくなることがない。ステップ＃６１においてスルー画表示を開始した後は、スルー画表示モードが維持され、パワースイッチ２５７がオンである限りは、ステップ＃６３〜＃６９、＃８１〜＃８７を実行し、ステップ＃６３に戻るループを実行し続ける。この間、除塵釦が操作され除塵スイッチ２５６がオンとなると、除塵動作２を実行する。

ステップ＃８５に戻り、スルー画表示中に、２Ｒスイッチがオンとなると、撮像素子２１１の出力に基づいて静止画像を記録する撮像動作に移る。撮像動作に入ると、まず、スルー画表示の停止を行い（＃９１）、シャッタ２１３の閉じ動作（＃９３）と、チャージ動作を行う（＃９７）。シャッタ２１３はスルー画表示中、開放状態となっているが、露出動作に入る前に、露光時間を制御するシャッタ２１３を一旦閉じさせチャージを行うことにより、シャッタ２１３の初期化を行い、露光時間制御を可能とする。

続いて、シャッタ２１３のシャッタ先幕の走行を開始させシャッタを開放する（＃９７）。これによって撮像素子２１１上に被写体像が結像し、露出を開始する（＃９９）。ステップ＃９において設定された撮影モードに従い、設定されたシャッタ速度またはステップ＃５３において演算で求められたシャッタ速度に応じた露出時間が経過すると、シャッタ２１３の後幕を走行させ、シャッタ閉じを行う（＃１０１）。続いて、可動反射ミラー２０１のダウン動作とシャッタ２１３のチャージ動作を行う（＃１０３）。この後、画像データの読出し（＃１０５）、画像処理（＃１０７）およびメディア記録（＃１０９）を行う。これらのステップは前述のステップ＃４５、＃４７および＃４９と同様であるので、詳細は省略する。メディア記録が終わると、ステップ＃５３に戻り、スルー画表示モードで動作する。

なお、スルー画表示を行わずファインダ光学系で被写体像の表示を行う場合には、ステップ＃１９〜＃２３において自動焦点調節を行っていたが、スルー画表示の際には測距センサ２１８に被写体光束が導かれないために、自動焦点調節を行っていない。しかし、撮像素子２１１の出力から高周波成分を抽出して行う、いわゆるコントラストＡＦ等の測距機能を搭載すれば、スルー表示モードでも自動焦点調節を行うことができる。

次に、ステップ＃５および＃１５における除塵動作１のサブルーチンについて、図９に示すフローチャートと図１２に示すタイムチャートを用いて説明する。除塵釦が操作され除塵動作１のサブルーチンに入ると、まず入出力回路２３９のＤ＿ＮＣｎｔ端子（図４参照）に、３０ｋＨｚの振動周波数に対応するデータＮを設定する（＃１２１）。続いて、入出力回路２３９のＰ＿ＰｗＣｏｎｔ端子（図４参照）から“Ｈ”レベルを出力する（＃１２３、図１２のｔ１のタイミング）。Ｐ＿ＰｗＣｏｎｔ端子を“Ｈ”レベルとすることによりトランジスタ（Ｑ００）４４ａはオンとなり、防塵フィルタ駆動回路２２０からＳｉｇ４が出力され、圧電素子２０８は振動を開始し、除塵動作を行う。

トランジスタ（Ｑ００）４４ａをオンとさせたら、次に２０ｍｓｅｃタイマをスタートさせ（＃１２５）、２０ｍｓｅｃが経過するのを待つ（＃１２７）。２０ｍｓｅｃが経過すると、Ｄ＿ＮＣｎｔ端子に、直前の振動周波数より１ｋＨｚだけ高周波となるデータＮを設定し（＃１２９）、このデータＮが４１ｋＨｚに対応する振動周波数となったかを判定する（＃１３１）。判定の結果、４１ｋＨｚになっていなければ、ステップ＃１２５に戻り、前述のステップを繰り返す。すなわち、最初の２０ｍｓｅｃは３０ｋＨｚで圧電素子２０８を振動させ、次の２０ｍｓｅｃは３１ｋＨｚで振動させ、順次、１ｋＨｚごとに振動周波数の周波数をあげていく。そして４１ｋＨｚと判定されると、次のステップに移行する。この結果、図１２に示すように、２０ｍｓｅｃ間隔で、振動周波数は３０ｋＨｚから４０ｋＨｚまでスイープすることになる。

これは、圧電素子２０８の共振点は、製品ごとに少しずつ異なり、また同じ製品でも環境温度等によっても変化するために、共振点の存在する周波数領域の中で振動周波数をスイープすることにより、共振点で振動し、効率的に塵埃を除去するためにある。なお、本実施形態においては、このようにオープンループ制御によって共振点で振動するようにしているが、フィードバック制御により共振点において振動するようにしても勿論良い。また、本実施形態ではスイープする振動周波数は、３０ｋＨｚから４０ｋＨｚとしているが、これは個々の装置に応じて最適な値に変更すればよい。

ステップ＃１３１において、４１ｋＨｚとなると、スイープを停止するために、入出力回路２３９のＰ＿ＰｗＣｏｎｔ端子から“Ｌ”レベルを出力する（＃１３３、図１２のｔ１２のタイミング）。Ｐ＿ＰｗＣｏｎｔ端子を“Ｌ”レベルとすることによりトランジスタ（Ｑ００）４４ａはオフとなり、防塵フィルタ駆動回路２２０からＳｉｇ４の出力が停止され、圧電素子２０８は振動を止め、除塵動作が終了する。続いて、２０ｍｓｅｃタイマを停止させ、元のステップに戻る。なお、タイマの計時時間は２０ｍｓｅｃに限らず、適宜、変更しても良い。

本実施形態においては、ステップ＃１４１からステップ＃１６３によって、３０ｋＨｚから４０ｋＨｚの振動周波数でスイープし、４０ｋＨｚの振動周波数で除塵動作が終わると、元のフローに戻っている。このため、通常状態では、スイープが中断することはないが、何らかの理由により中断した場合には、Ｄ＿ＮＣｎｔに設定されているデータＮに基づいて、スイープを再開すれば良い。

次に、ステップ＃８３における除塵動作２のサブルーチンについて、図１０に示すフローチャートと図１３に示すタイムチャートを用いて説明する。除塵スイッチ２５６がオンとなり（図１３のｔ２１のタイミング）、除塵動作２のサブルーチンに入ると、ステップ＃１２１と同様に、入出力回路２３９のＤ＿ＮＣｎｔに３０ｋＨｚに相当するデータＮを設定する（＃１４１）。続いて、スルー画表示のために行っている撮像素子２１１の撮像動作が完了したかを判定する（＃１４３）。判定の結果、撮像が完了すると（図１３のｔ２２のタイミング）、入出力回路２３９から手振れ補正回路２１５に手振れ補正動作停止制御信号を送り、手振れ補正機構動作の中断を行う（＃１４５、図１３のｔ２３のタイミング）。この後、フローチャートには記載されていないが、所定時間経過すると、２０ｍｓｅｃタイマをスタートさせる（＃１４７）。これと同時に、入出力回路２３９のＰ＿ＰｗＣｏｎｔ端子を“Ｈ”レベルに設定して、トランジスタ（Ｑ００）４４ａをオンにする（＃１４９、図１３のｔ２４のタイミング）。これによって、圧電素子２０８は振動を開始し、塵埃除去動作を行う。

塵埃除去動作を開始後、タイマによる計時動作によって、２０ｍｓｅｃが経過したかを判定し（＃１５１）、２０ｍｓｅｃが経過すると（図１３のｔ２５のタイミング）、入出力回路２３９のＰ＿ＰｗＣｏｎｔ端子を“Ｌ”レベルに設定して、トランジスタ（Ｑ００）４４ａをオフにする（＃１５３、図１３のｔ２４のタイミング）。これによって、圧電素子２０８は振動を停止し、塵埃除去動作を中断する。また、Ｐ＿ＰｗＣｏｎｔ端子を“Ｌ”レベルに設定すると共に、２０ｍｓｅｃタイマの計時動作をストップする（＃１５５）。

次に、手振れ補正回路２１５に手振れ補正動作開始制御信号を送り、手振れ補正機構の動作を再開させる（＃１５７、図１３のｔ２６のタイミング）。この後、所定時間経過するのを待ち（＃１５９）、所定時間経過すると、入出力回路２３９のＤ＿ＮＣｎｔに直前に設定されていたデータＮに１ｋＨｚ高周波に対応するデータＮを設定する（＃１６１）。そして、この設定されたデータＮが４１ｋＨｚに対応するデータかを判定する（＃１６３）。判定の結果、４１ｋＨｚに達していない場合には、ステップ＃１４３に戻り、前述のステップを繰り返す。一方、データＮが４１ｋＨｚに達した場合には、元のフローに戻る。

なお、ステップ＃１５９において所定時間経過するのを待つのは、次のような理由である。手振れ補正機構の動作を再開させるタイミングｔ２６は、その直前の撮像動作の完了のタイミングｔ２７よりも遅いタイミングの場合には問題ないが、撮像動作によっては、ｔ２６のタイミングがｔ２７のタイミングより早いタイミングとなる場合もある。そこで、本実施形態では、ステップ＃１５９において所定時間待つことにより、ｔ２８における撮像完了のタイミングで次の手振れ補正機構の動作の中断（＃１４５）を確実に行えるようにしている。

このように、本実施形態の除塵動作２では、ステップ＃１４５において手振れ補正機構の動作を中断させてから、ステップ＃１４９において除塵動作を開始している。また、ステップ＃１５３において除塵動作を停止させてから、ステップ＃１５７において手振れ補正機構の動作を再開させている。このため、除塵動作と防振動作が同時、行われることがなく、消費電流が増大し、カメラ動作が不安定になるおそれが少なくなる。また、除塵動作の際に発生するノイズによって防振動作に悪影響を与えるおそれも少なくなる。

また、除塵動作１と同様に、除塵動作２でも、圧電素子２０８の共振点は３０ｋＨｚから４０ｋＨｚまで振動周波数をスイープさせることにより、検出している。このようなオープン制御からフィードバック制御に変更することもできる。また、本実施形態ではスイープする振動周波数は、３０ｋＨｚから４０ｋＨｚとしているが、これは個々の装置に応じて最適な値に変更すればよい。また、２０ｍｓｅｃに亘って除塵動作を行い、その間防振動作を停止しているが、撮像を行っていない期間は除塵動作を行い、撮像を行っている期間は防振動作を行うように、除塵時間を変更しても良い。この場合には、撮像を行っている期間は防振動作が作動するので、手振れの影響のない画像を表示することができる。

次に、「スルー画条件の設定１」と「スルー画条件設定２」について図１１を用いて説明する。このサブルーチンは前述したように、背面液晶モニタ２６に被写体画像を表示する際の画像明度の調整を行うためのものである。まず、スルー画条件設定１のサブルーチンに入ると、ステップ＃２０１において、測光センサ２０６の出力ＢＶｓに基づいて次回撮像時の電子シャッタスピードＴＶ１と感度ＳＶ１の決定を行う。スルー画表示時における絞り値は開放絞りであるので、この絞り値をＡＶｓとすると、
ＡＶｓ＋ＴＶ１＝ＢＶｓ＋ＳＶ１
の関係があり、
ＢＶｓ−ＡＶｓ＝ＴＶ１−ＳＶ１
となる。

この式の左辺は既知の値であるので、左辺の値からＴＶ１とＳＶ１を適宜、プログラムラインやテーブルに従って求めればよい。この後、決定された電子シャッタスピードＴＶ１と感度ＳＶ１をそれぞれのレジスタに記憶・設定する（＃２０７）。撮像素子駆動回路２２３は、ここで設定・記憶されたＴＶ１とＳＶ１に基づいて撮像素子２１１の駆動制御を行い、光電変換信号の読み出しを行う。ステップ＃２０７にてＴＶ１およびＳＶ１の設定が終了すると元のフローに戻る。

次に、「スルー画条件設定２」を説明する。設定２のサブルーチンに入ると、まず、狙いの画像明度（所定値）と前回撮像時の画像明度との差ΔＥＶを算出する（＃２０３）。続いて、画像明度が一定となるように、次回撮像時の電子シャッタスピードＴＶ１と感度ＳＶ１を決定する（＃２０５）。この決定にあたっては、次の要素から求める。
・開放絞り値ＡＶ０
・前回撮像時の電子シャッタスピードＴＶ０
・前回撮像時の感度ＳＶ０
・狙いの画像明度と前回撮像時の画像明度との差ΔＥＶ
まず、露出条件の基本式として
ＡＶ０＋ＴＶ０＝ＢＶ０＋ＳＶ０
である。

ここで、ＢＶ０は前回の輝度であるが、真の値は分からず、上記基本式では仮の値としている。真の輝度値ＢＶ０は、狙いとの差、即ち、ΔＥＶだけ外れていることから、
ＢＶ０＝ＡＶ０＋ＴＶ０−ＳＶ０＋ΔＥＶ
＝ＡＶ１＋ＴＶ１−ＳＶ１
となり、この関係式からＴＶ１とＳＶ１を求める。ここで、差ΔＥＶは、例えば、撮像素子の各画素の出力の加重平均と狙いとする値との差から求めればよい。このステップ＃２０５を終了すると、前述したステップ＃２０７に進み、このステップを実行した後、元のフローに戻る。

以上のように本発明の第１実施形態のおいては、光学式ファインダで被写体像を観察する場合に、除塵釦が操作された場合には、図１２に示すように、除塵動作を連続的に実行しており、このときには手振れ補正機構は動作しない。一方、スルー画表示中に除塵釦が操作された場合には、図１３に示すように、手振れアクチュエータを動作させる防振動作中は、Ｐ＿ＰｗＣｏｎｔ端子を“Ｌ”レベルに設定して除塵動作を行わないようにしている。すなわち、防振動作と除塵動作を時分割で交互に行うようにし、一時的に消費電力が増加してカメラ動作が不安定となることを防止すると共に、除塵動作の際に発生するノイズによって防振動作が悪影響を受けることを防止している。

また、本実施形態では、除塵動作と防振動作を時分割で行っているが、フレームレート程度で時分割であることから、ユーザは時分割で切り替えていることは分からず、同時に除塵動作と防振動作を行っているように見え、非常に使い勝手がよい。また、除塵動作と防振動作は、フレームレートに同期して行っているので、撮像中に除塵や防振の切り換わり、見苦しくなることがない。

なお、本実施形態においては、除塵動作は除塵釦が操作されると、３０ｋＨｚから４０ｋＨｚで振動周波数をスイープし終わると、除塵動作を一旦終了しているが、これに限らず、除塵釦が操作されている間は、振動周波数のスイープを繰り返すようにしても良い。

次に、本発明の第２実施形態を、図１４および図１５を用いて説明する。第１実施形態においては、スルー画表示動作中に、除塵釦が操作されても、撮像のフレームレートを変更することはなかったが、第２実施形態においては、除塵釦が操作され除塵動作を行う場合には、撮像のフレームレートを変更するようにしている。

第１実施形態を示す図１３において、タイミングｔ２７で読み出された画像データは手振れ補正機構が不作動の状態で撮像されており、一方、タイミングｔ２８で読み出された画像データは手振れ補正機構が動作している状態で撮像されている。このためスルー画表示で１フレームおきに手振れ補正機構が動作した画像と不作動の画像が表示され、見苦しくなるおそれがある。そこで、第２実施形態においては、フレームレートや撮像のタイミング等を変更して、手振れ補正機構が動作している状態で撮像した画像データをスルー画表示している。

第２実施形態の構成は、図１０における除塵動作２のサブルーチンを図１４に示す除塵動作２のサブルーチンに変更し、これに伴い図１３に示すタイミングチャートを図１５に示すタイミングチャートに変更する以外は、第１実施形態と同様であるので、相違点のみを説明する。

スルー画表示中に除塵釦が操作され、除塵動作２のサブルーチンに入ると、まず、ステップ＃１２１と同様に、入出力回路２３９のＤ＿ＮＣｎｔ端子に３０ｋＨｚに相当するデータＮを設定する（＃１７１）。続いて、フレームレートを３０ｆｐｓから１５ｆｐｓに変更する（＃１７３）。これによって、撮像間隔は３３ｍｓｅｃから６６ｍｓｅｃに変更され、背面液晶モニタ２６に表示されるスルー画も３０ｆｐｓから１５ｆｐｓとなり、フレーム更新の周期が２倍となる。

次に、撮像素子２１１による撮像が完了したか否かの判定を行うステップ＃１７５に進むが、このステップからステップ＃１９３までは、第１実施形態におけるステップ＃１４３からステップ＃１５７、およびステップ＃１６１、＃１６３と同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、第１実施形態においては、ステップ＃１５９において所定時間経過するのを待った。しかし、第２実施形態においては、撮像素子２１１の撮像タイミングを変更し、防振動作が行われている間に、撮像するようにしているので、特に所定時間待つ必要がない。

ステップ＃１９３において、データＮに対応する振動周波数が４１ｋＨｚとなると、次に、撮像素子のフレームレートの設定を１５ｆｐｓから３０ｆｐｓに戻し（＃１９５）、元のフローに戻る。

本発明の第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、手振れ補正機構の動作を中断させてから（＃１７７）、除塵動作を行い（＃１８１〜＃１８５）、その後、手振れ補正動作を再開している（＃１８９）。このため、防振動作と防塵動作を同時に行うことがなく、カメラの動作が安定し、また防塵動作によって発生するノイズによって防振動作が悪影響を受けることがない。

さらに、第２実施形態の除塵動作２においては、撮像素子２１１の撮像のタイミングを変更している。移動速度の速い被写体に対してはフレームレートが遅くなるために追従性が悪くなるおそれがあるが、手振れ補正のなされた画像で表示することができるというメリットがある。なお、移動速度の速い被写体を撮影する撮影モード、例えば、スポーツモードが選択されている場合には、フレームレートはそのままにし、静止している被写体を撮影する撮影モード、例えば、風景モードやポートレートモードが選択された場合には、第２実施形態のようにフレームレートを遅くするように自動的に切り替えるようにしても良い。また、メニューモードで、フレームレートを選択するようにしても勿論構わない。

なお、第１及び第２実施形態において、除塵動作はパワーオンリセット時と除塵釦が操作されたときのみ実行していたが、これに限らず、例えば、レリーズ釦が半押しされ撮影準備動作に入るときや、撮影動作が終了した時点等に除塵動作を行うカメラにおいて、スルー画表示と共に手振れ補正動作を行っている場合には、第１または第２実施形態と同様に、手振れ補正動作と除塵動作を時分割で行うようにしても良い。

また、手振れ補正停止指示を出力してから、除塵開始指示を出力するようにしていたが、除塵動作の開始にあたって、消費電力が急激に増加しなければ、これとは逆の順に指示を出力するようにしても構わない。さらに、本実施形態においては、スルー画表示となると、併せて手振れ補正動作も開始していたが、スルー画表示に切り替えに連動して手振れ補正動作を開始せずに、別途、防振釦等により防振動作の指示がなされてから、防振動作を開始するようにしても良い。

また、本発明の第１及び第２実施形態においては、撮像素子としては撮像素子２１１のみを備えたデジタル一眼レフカメラであったが、これに限らず、複数の撮像素子を備え、これらの撮像素子の出力を切り替えてスルー画表示するカメラにも、本発明を適用することができる。

本発明の実施形態の説明にあたっては、デジタル一眼レフカメラを例に挙げたが、これに限らず、防振機能とノイズリダクション機能を有すると共に、撮像素子を有し、この撮像素子の出力に基づいてスルー画を表示することのできるデジタルカメラや電子撮像装置であれば適用できることは勿論である。

本発明の第１実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの全体構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における撮像素子ユニットおよびシフト機構の構成を示す図であって、（Ａ）は外観斜視図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１実施形態における手振れセンサ、手振れ補正回路およびシフト機構駆動回路の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における防塵フィルタ駆動回路とその周辺回路の回路構成を示す回路図である。 本発明の第１実施形態における防塵フィルタ駆動回路とその周辺回路の動作を説明するための図４中の各部における信号波形を表すタイムチャート図である。 本発明の第１実施形態におけるパワーオンリセットのフローチャートである。 本発明の第１実施形態におけるパワーオンリセットのフローチャートである。 本発明の第１実施形態におけるパワーオンリセットのフローチャートである。 本発明の第１実施形態における除塵動作１のフローチャートである。 本発明の第１実施形態における除塵動作２のフローチャートである。 本発明の第１実施形態におけるスルー画条件の設定１とスルー画条件の設定２のフローチャートである。 本発明の第１実施形態における除塵動作１の実行時のタイムチャートである。 本発明の第１実施形態における除塵動作２の実行時のタイムチャートである。 本発明の第２実施形態における除塵動作２のフローチャートである。 本発明の第２実施形態における除塵動作２の実行時のタイムチャートである。

符号の説明

２６ 背面液晶モニタ
２０１ 可動反射ミラー
２０７ 防塵フィルタ
２０８ 圧電素子
２０９ 光学的ローパスフィルタ
２１０ 赤外カットフィルタ
２１１ 撮像素子
２１２ 測光処理回路
２１３ シャッタ
２１４ 手振れセンサ
２１５ 手振れ補正回路
２１６ シフト機構駆動回路
２１７ シフト機構
２２０ 防塵フィルタ駆動回路
２２３ 撮像素子駆動回路
２２４ 撮像素子ユニット
２２７ 画像処理回路
２２９ ボディＣＰＵ
２５６ 除塵スイッチ
３５０ 第１基板
３５１ 第２基板
３５３ 第１スライダ
３５５ 第２スライダ
３５７ Ｙ方向シフト用アクチュエータ（モータ）
３６１ Ｘ方向シフト用アクチュエータ（モータ）

Claims (12)

1. 撮影レンズを通過した被写体光束を受けて、被写体像信号を出力する撮像手段と、
   この撮像手段の出力に基づいて被写体の動画像を表示する表示手段と、
   手振れ状態を検出して手振れ信号を出力する手振れ検出手段と、
   上記手振れ信号に応じて、手振れを打ち消すように上記撮像手段を撮像光軸に直交する平面内で移動させる手振れ補正手段と、
   上記撮像手段の撮像面の前側に配置された防塵フィルタと、
   この防塵フィルタに付着した塵埃を除去するために上記防塵フィルタを振動させる加振手段と、
   を具備し、
   上記手振れ補正手段による手振れ補正動作と上記表示手段による動画表示動作を行っている状態で上記加振手段によって上記防塵フィルタを振動させる際には、上記手振れ補正手段による手振れ補正動作と、上記加振手段による上記防塵フィルタの振動動作を交互に行うことを特徴とするデジタルカメラ。
2. 上記手振れ補正動作と上記防塵フィルタの振動動作は、上記撮像手段の読出しのフレームレートに応じて交互に切り替えることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
3. 上記加振手段が上記振動動作を行う際には、上記撮像手段は読出しのフレームレートを変更することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
4. 上記フレームレートの変更は通常の読出しより遅くすることを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
5. 上記加振手段による上記防塵フィルタの振動動作にあたって、所定振動周波数からスイープを行い、中断された場合には、中断解除後にスイープを再開することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
6. 撮影レンズを通過した被写体光束を受けて、被写体像信号を出力する撮像手段と、
   この撮像手段の撮像面またはその前側に配置された光学素子に付着した塵埃を除去する塵埃除去手段と、
   上記撮像手段の出力に基づいて被写体の動画像を表示する表示手段と、
   手振れ状態を検出して手振れ信号を出力する手振れ検出手段と、
   上記手振れ信号に応じて、手振れを打ち消す防振動作を行う手振れ補正手段と、
   上記表示手段で動画表示中に上記塵埃除去手段によって上記塵埃の除去動作を行う際には、上記手振れ補正手段による防振動作と上記塵埃除去手段による除塵動作を時分割で実行する制御手段と、
   を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
7. 上記防振動作と上記除塵動作は、上記撮像手段の画像信号の読出しのフレームレートに応じて、交互に切り替えることを特徴とする請求項６に記載のデジタルカメラ。
8. 上記除塵動作を開始すると、上記撮像手段の画像信号の読出しのフレームレートを変更することを特徴とする請求項６に記載のデジタルカメラ。
9. 上記塵埃除去手段は、上記撮像面または上記光学素子を振動させ、または空気流によって塵埃を吹き払い、または静電気によって集塵し、または加速度によって塵埃を払い落とすことを特徴とする請求項６に記載のデジタルカメラ。
10. 上記手振れ補正手段は、上記撮像素子もしくは上記撮影レンズを、上記手振れ状態を打ち消すように移動させることを特徴とする請求項６に記載のデジタルカメラ。
11. 上記手振れ補正手段は、上記表示手段による上記動画像の表示開始、または上記表示手段による上記動画像の表示中に指示がなされた際に、上記防振動作を開始することを特徴とする請求項６に記載のデジタルカメラ。
12. 上記塵埃除去手段による上記除塵動作は、上記除塵動作を指示する手動操作部材の操作時、パワーオンリセット時、撮影動作準備時、撮影動作時、または交換レンズの装着時のいずれかに動作を開始することを特徴とする請求項６に記載のデジタルカメラ。