JP2010136189A - Vibrating device of optical member and digital camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学部材を振動させることで光学部材に付着した異物を除去する光学部材の振動装置、および、この光学部材の振動装置を備えたデジタルカメラに関する。 The present invention relates to a vibration device for an optical member that removes foreign matter adhering to the optical member by vibrating the optical member, and a digital camera including the vibration device for the optical member.
光学部材を振動させることで光学部材に付着した異物を除去するデジタルカメラが知られている。このデジタルカメラでは、振動させる光学部材(防塵フィルタ)の振動状態を検出することで、防塵フィルタが正しく振動しているか否かを検出できる(特許文献1参照)。 There is known a digital camera that removes a foreign substance attached to an optical member by vibrating the optical member. In this digital camera, it is possible to detect whether or not the dustproof filter vibrates correctly by detecting the vibration state of the optical member (dustproof filter) to be vibrated (see Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載のカメラでは、振動検出のためだけの電極が必要であった。
However, the camera described in
(1) 請求項1の発明による光学部材の振動装置は、撮像素子の被写体側の前面に配設された光学部材と、光学部材を振動させることができ、かつ、光学部材の振動状態を検出できる少なくとも第1および第2の振動部材と、光学部材に付着した異物を払い落とすために第1の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第2の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第1の振動部材の振動状態を制御し、光学部材に付着した異物を払い落とすために第2の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第1の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第2の振動部材の振動状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
(2) 請求項2の発明は、請求項1に記載の光学部材の振動装置において、第1および第2の振動部材は、第1の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向と、第2の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向とが略平行となるように配設されていることを特徴とする。
(3) 請求項3の発明は、請求項1に記載の光学部材の振動装置において、第1および第2の振動部材は、第1の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向と、第2の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向とが略直交するように配設されていることを特徴とする。
(4) 請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学部材の振動装置において、制御手段は、第1の加振周波数で第1の振動部材を駆動し、次いで第1の加振周波数で第2の振動部材を駆動し、その後、第1の加振周波数とは異なる第2の加振周波数で第1の振動部材を駆動し、次いで第2の加振周波数で第2の振動部材を駆動するように第1および第2の振動部材の振動状態を制御することを特徴とする。
(5) 請求項5の発明によるデジタルカメラは、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学部材の振動装置と、被写体像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする。
(1) The vibration device for an optical member according to the invention of
(2) According to a second aspect of the present invention, in the vibration device for an optical member according to the first aspect, the first and second vibration members are traveling directions of vibration waves of the optical member that is vibrated by the first vibration member. And the traveling direction of the vibration wave of the optical member that is vibrated by the second vibrating member is arranged so as to be substantially parallel.
(3) According to a third aspect of the present invention, in the vibration device for an optical member according to the first aspect, the first and second vibration members are traveling directions of vibration waves of the optical member that is vibrated by the first vibration member. And the traveling direction of the vibration wave of the optical member vibrated by the second vibrating member is arranged so as to be substantially orthogonal.
(4) The invention of claim 4 is the optical member vibration device according to any one of
(5) A digital camera according to a fifth aspect of the invention includes the optical member vibration device according to any one of the first to fourth aspects, and an imaging element that captures a subject image.
本発明によれば、振動検出のためだけの電極が不要となる。 According to the present invention, an electrode only for vibration detection becomes unnecessary.
図1〜10を参照して、本発明による光学部材の振動装置およびデジタルカメラの第1の実施の形態を説明する。図1は本実施形態における光学部材の振動装置を備えたデジタルスチルカメラを側面から見た断面図である。なお、説明の便宜上、各図に示すように前後左右および上下方向を規定する。左右方向については、デジタルスチルカメラを正面から見たときの左右方向と一致するように規定する。このデジタルスチルカメラCAはレンズ交換式の一眼レフタイプであり、撮影レンズLを有する交換レンズLBがレンズマウント21を介してカメラ本体CBに装着される。撮影レンズLを透過した撮影光束は、レンズマウント21の開口21aを通ってカメラ本体CB内に導かれ、ミラー22で反射されてファインダスクリーン23上に結像され、ペンタプリズム24,接眼レンズ25を介して観察される。
A first embodiment of a vibration device for an optical member and a digital camera according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a digital still camera provided with a vibration device for an optical member according to the present embodiment as viewed from the side. For convenience of explanation, front and rear, left and right, and up and down directions are defined as shown in each drawing. The horizontal direction is defined so as to coincide with the horizontal direction when the digital still camera is viewed from the front. This digital still camera CA is an interchangeable lens single-lens reflex type, and an interchangeable lens LB having a photographing lens L is attached to the camera body CB via a
レリーズ操作がなされると、ミラー22が跳ね上げられて撮影光路から退避し、続いてシャッタ装置であるフォーカルプレーンシャッタ100が駆動され、撮影レンズLの透過光束は、撮像ユニット200に設けられたCCDなどの撮像素子250に入射する。撮像素子250の光電変換出力は、後述する画像処理部にて種々の処理が施され、デジタル画像データが生成される。なお、撮像素子250には、CCD以外の撮像素子(例えば、CMOS)を用いてもよい。
When the release operation is performed, the
図2は、デジタルスチルカメラCAの構成を説明するブロック図である。演算回路101は、マイクロコンピュータなどによって構成される。演算回路101は、後述する各部から出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各部へ出力する。演算回路101と後述する各部とは互いに接続されている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the digital still camera CA. The
撮像素子250は、撮影レンズLを通過した被写体光による像を撮像し、撮像信号を画像処理部123へ出力する。画像処理部123は、A/D変換回路やASICなどによって構成される。画像処理部123は、アナログ撮像信号をデジタル信号に変換して、デジタル変換後の画像データにホワイトバランス処理などの画像処理を行う。また画像処理部123は、画像処理後の画像データを所定の形式で圧縮する圧縮処理、圧縮された画像データを伸長する伸長処理などを行う。
The
レリーズスイッチ141は、不図示のレリーズボタンに連動してレリーズ操作信号を演算回路101に出力する。レリーズ操作信号には、レリーズボタンの半押し操作に対応する半押し操作信号と、半押し操作より深く押下される全押し操作に対応する全押し操作信号とがある。操作スイッチ143は、カメラ本体CBに設けられて不図示の各操作ボタンが操作されると、それぞれ操作信号を演算回路101に出力するスイッチ群である。
The release switch 141 outputs a release operation signal to the
振動板制御装置151は、演算回路101から出力される信号に基づいて後述する振動板261,262を駆動する装置である。また、後述するように、振動板制御装置151は振動板261,262から得られた電気信号を受信する。
The
表示制御部161は、演算回路101から出力される信号に基づいて、たとえばカメラ本体CBの背面に設けられた表示装置7aの表示制御を行う制御部である。レンズ駆動制御部163は、演算回路101から出力される信号に基づいて、合焦動作や焦点距離変更動作を行うように交換レンズLBのレンズ群(撮影レンズL)を駆動する。シーケンスモータ駆動部164は、演算回路101から出力される信号に基づいてシーケンスモータ164aを駆動する。シーケンスモータ164aは、ミラー22の回動や、フォーカルプレーンシャッタ100のチャージ動作などを行うためのモータである。
The
記憶媒体装着部165は、不図示の記憶媒体を着脱可能に保持し、装着された記憶媒体に記録されたデータの読み込みや消去、記憶媒体へのデータの書き込みを行う。記憶媒体には、画像処理後の画像データが記録される。なお、フォーカルプレーンシャッタ100の動作を開始させるためのマグネットや露光制御のための測光センサなどについては本願発明に直接関係しないため記載を省略する。
The storage
−−−撮像ユニット200−−−
図3は、撮像ユニット200の斜視図であり、図4は、撮像ユニット200の分解図であり、図5は撮像ユニット200を左側から見たときの断面図であり、図6は撮像ユニット200を下方から見たときの断面図である。図3,4に示すように、撮像ユニット200は、ホルダー201と、撮像基板251と、撮像素子250と、マスク202と、ローパスフィルタ211と、固定部材203と、シール部材204と、ローパスフィルタ212と、ローパスフィルタ押さえバネ205と、固定部材押さえバネ206とを備えている。ホルダー201は、撮像素子250や撮像基板251、固定部材203などが取り付けられる部材である。撮像基板251は、撮像素子250が接続される基板であり、上述した画像処理部123に接続される。
-Imaging unit 200-
3 is a perspective view of the
撮像素子250は、上述したように、CCDなどの固体撮像素子である。撮像素子250は、撮像基板251と電気的に接続された状態で、図4の符号201aで示したホルダー201の凸部に接着されて固定されている。マスク202は、たとえばゴムなどの弾性体で形成された枠状の部材であり、撮像素子250の前方に配設されている。マスク202は、撮像素子250の撮像領域以外への被写体光の進入を遮断するほか、後述するローパスフィルタ211と撮像素子250との間の空間に異物の侵入を防止するとともに、撮像素子250に対するローパスフィルタ211の位置を決定する。
As described above, the
ローパスフィルタ211は、モアレなどを防止するための光学部材である。ローパスフィルタ211は、後述する固定部材203を介して固定部材押さえバネ206の付勢力によってマスク202に対して押圧されることで、撮像素子250に対して位置決めされて固定される。なお、ローパスフィルタ211の前面または後面に赤外光をカットする赤外カットフィルタが設けられていてもよい。
The low-
固定部材203は、後述するローパスフィルタ212や、シール部材204、ローパスフィルタ押さえバネ205が取り付けられるとともに、ローパスフィルタ211やマスク202をホルダー201に向かって押圧する部材である。シール部材204は、固定部材203とローパスフィルタ212との間で挟持されて、ローパスフィルタ212の後側の空間に異物が侵入するのを防止する部材である。ローパスフィルタ212は、上述したローパスフィルタ211と同様にモアレなどを防止するための光学部材である。ローパスフィルタ212の前面の左右端近傍には後述する振動板261,262が接着されて固定されている。
The
ローパスフィルタ押さえバネ205は、ローパスフィルタ212を固定部材203に向かって付勢して固定するための略矩形形状の枠状の部材であり、図3に示すように、左右方向内側に向かって延在する腕部205aを有する。ローパスフィルタ押さえバネ205は、固定部材203に対してネジ291などで固定されると、腕部205aがローパスフィルタ212の前面に当接して撓む。この腕部205aの撓みによって発生する付勢力で、ローパスフィルタ押さえバネ205はローパスフィルタ212を固定部材203に向かって付勢する。なお、腕部205aが振動板261,262よりも左右方向外側でローパスフィルタ212の前面に当接してローパスフィルタ212を付勢する。これにより、ローパスフィルタ押さえバネ205は、振動板261,262によるローパスフィルタ212の振動を阻害しない。ローパスフィルタ押さえバネ205は、ローパスフィルタ押さえバネ205に設けられた穴205bに、固定部材203のボス203bがはめ込まれることにより位置決めされる(図3)。また。ローパスフィルタ212は、固定部材203のボス203aによって、固定部材203に対する上下左右方向の位置が決定される。
The low-pass
固定部材押さえバネ206は、固定部材203をホルダー201に固定するためのバネ部材である。固定部材押さえバネ206は、ネジ292によってホルダー201に取り付けられると、ローパスフィルタ212や、シール部材204、ローパスフィルタ押さえバネ205が取り付けられた固定部材203をホルダー201に向かって付勢しつつ、固定部材203をホルダー201に固定する(図3)。
The fixing
また、ネジ292によって固定部材押さえバネ206がホルダー201に取り付けられると、上述したように、固定部材押さえバネ206によって付勢された固定部材203がローパスフィルタ211やマスク202をホルダー201に向かって押圧して固定する。このようにして、撮像基板251と、撮像素子250と、マスク202と、ローパスフィルタ211と、固定部材203と、シール部材204と、ローパスフィルタ212とがホルダー201に対して固定される。これらの各部材が取り付けられたホルダー201、すなわち撮像ユニット200は、カメラ本体CBに取り付けられて固定される。
When the fixing
上述した構成により、図5,6に示すように、撮像素子250の前側表面からローパスフィルタ211の後側表面まで、および、ローパスフィルタ211の前側表面からローパスフィルタ212の後側表面までは、密閉された空間が形成されている。したがって、これらの空間内に外部から異物が侵入することはない。しかし、ローパスフィルタ212の前側表面はカメラ本体CB内の空間に露出しているため、異物が付着することがある。そこで、本実施の形態のデジタルスチルカメラCAでは、振動板261,262を振動させることによってローパスフィルタ212を振動させて、ローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を払い落とす。
5 and 6, the front side surface of the
図7は、ローパスフィルタ212および振動板261,262を示す斜視図である。振動板261,262は圧電素子であり、ローパスフィルタ212の前側表面の左右端近傍で、ローパスフィルタ212の上下方向に延在する辺(短辺)に沿って延在する。振動板261,262は、上述したようにローパスフィルタ212の前面に接着されて固定されている。振動板261,262は、それぞれ可撓性を有するフレキシブルプリント基板(以下、FPCと呼ぶ)263,264によって振動板制御装置151と電気的に接続されている。振動板261,262は、振動板制御装置151から出力される所定周波数の駆動信号によって駆動されると振動する。この振動がローパスフィルタ212に伝達されると、ローパスフィルタ212自体が振動して前側表面に付着した異物を払い落とす。
FIG. 7 is a perspective view showing the low-
上述したように振動板261,262は圧電素子であるので、外力が加えられると電圧を発生させる。振動板制御装置151は、振動板261,262で発生した電圧を検出でき、演算回路101は、振動板制御装置151で検出した振動板261,262の電圧からローパスフィルタ212の振動状態を検出できる。本実施の形態のデジタルスチルカメラCAでは、振動板261,262のうち、いずれか一方を駆動することでローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を払い落とし、いずれか他方で発生する電圧に基づいてローパスフィルタ212の振動状態を検出する。そして、検出したローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、駆動している振動板の振動状態をフィードバック制御する。また、このようにフィードバック制御を行ったにもかかわらず、検出したローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態とならない場合には、振動板261,262のローパスフィルタ212に対する固定状態(接着状態)が良好でないなど、何らかの不具合があるものと判断して、ユーザにその旨を報知する。
As described above, since the
たとえば、振動板261,262のローパスフィルタ212に対する固定状態(接着状態)が良好でない場合、振動板を振動させてもローパスフィルタ212に対して十分な振動を伝達できないため、ローパスフィルタ212を十分に加振できない。また、ローパスフィルタ212の振動を検出する際には、ローパスフィルタ212の振動が振動板に伝達され難くなるので、振動板で発生する電圧が低下し、ローパスフィルタ212が十分に振動していても、見かけ上はローパスフィルタ212が十分に振動していないように観察される。
For example, when the
たとえば、振動板261,262とFPC263,264との接続状態が良好でない場合、振動板制御装置151から振動板に駆動信号を与えても駆動信号が振動板に十分に伝わらず、振動板が十分に振動できないため、ローパスフィルタ212を十分に加振できない。また、ローパスフィルタ212の振動を検出する際には、ローパスフィルタ212の振動によって振動板で発生した電圧(電気信号)が振動板制御装置151に十分伝達できず、見かけ上はローパスフィルタ212が十分に振動していないように観察される。
For example, when the connection state between the
そこで、演算回路101は、具体的には次のようにしてローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を払い落とすようにローパスフィルタ212を振動させるとともに、振動板261,262によるローパスフィルタ212の振動状態の良否を判定する。デジタルスチルカメラCAの不図示の電源スイッチがオンされて、デジタルスチルカメラCAの電源が投入された状態で不図示の操作ボタンが操作され、塵落としモードに設定されると、演算回路101は、振動板261,262のうち、いずれか一方(たとえば振動板261)をあらかじめ定められた第1の周波数で振動するように駆動し、いずれか他方(たとえば振動板262)で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置151を制御する。
Therefore, the
その結果、振動板制御装置151は、振動板261が第1の周波数で振動するように振動板261に駆動信号を出力する。また、振動板制御装置151は、振動板262で発生した電圧を検出して、演算回路101に検出結果を表す情報(たとえば電圧値や振動周波数の値などの情報)を出力する。演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置151から振動板261に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。ここで、ローパスフィルタ212の所定の振動状態とは、たとえば、ローパスフィルタ212の振動の振幅が付着異物の払い落としに十分な所定の振幅に達して、振動板262で発生した電圧が所定の値(以下、規定電圧値と呼ぶ)に達していると判断される場合である。
As a result, the
演算回路101は、振動板262で発生した電圧が規定電圧値に達していなければ、振動板制御装置151から振動板261に出力される駆動信号の電圧を上昇させるようにフィードバック制御する。また、演算回路101は、振動板262で発生した電圧が規定電圧値をある程度以上上回っていれば、振動板制御装置151から振動板261に出力される駆動信号の電圧を下降させるようにフィードバック制御する。すなわち、演算回路101は、振動板262で発生した電圧が規定電圧値近傍の値を保持するように、振動板制御装置151から振動板261に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。
If the voltage generated at the
さらに、演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ212の振動状態の良否を判定する。たとえば、演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、振動板262で発生した電圧が所定の値(たとえば規定電圧値)に達していると判断される場合には、ローパスフィルタ212の振動状態が良好であると判定する。また、演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、振動板261に出力される駆動信号の電圧を所定の電圧値(以下、駆動電圧印加上限値と呼ぶ)まで上昇させた場合であっても、振動板262で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断される場合には、ローパスフィルタ212の振動状態が不良であると判定する。
Furthermore, the
ローパスフィルタ212の振動状態が不良であると判定された場合には、演算回路101は、振動板261,262の加振機能に不具合があると判断する。すなわち、この場合には、演算回路101は、ローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を払い落とすのに十分な振動力を与えることができない恐れがあると判断する。そして、演算回路101は、ローパスフィルタ212の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置7aに表示してユーザに報知するよう表示制御部161を制御する。その結果、表示装置7aには、図8(a)に示すように、ローパスフィルタ212の振動状態が不良である旨のメッセージが一定時間だけ表示される。これにより、ユーザは、ローパスフィルタ212の振動状態が良好でないことを認識できる。その後、演算回路101は、振動板261,262を振動させることなく、塵落としモードを解除して撮影モード(撮影待機状態)に移行するよう各部を制御する。
When it is determined that the vibration state of the low-
ローパスフィルタ212の振動状態が良好であると判定された場合には、演算回路101は、振動板制御装置151が振動板261を振動させている間、塵落とし動作中である旨のメッセージを表示装置7aに表示するよう表示制御部161を制御する。その結果、表示装置7aには、図8(b)に示すように、塵落とし動作中である旨のメッセージが表示される。あらかじめ定められた所定の時間だけ振動板261の駆動を行うと、振動板制御装置151は、振動板216の駆動終了の信号(塵落とし終了信号)を演算回路101に出力する。演算回路101は、振動板制御装置151から出力された塵落とし終了信号を受信すると、先ほどとは逆に、振動板261,262のうち、いずれか他方(たとえば振動板262)を第1の周波数で振動するように駆動し、いずれか一方(たとえば振動板261)で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置151を制御する。
When it is determined that the vibration state of the low-
その結果、振動板制御装置151は、振動板262が第1の周波数で振動するように振動板262に駆動信号を出力する。また、振動板制御装置151は、振動板261で発生した電圧を検出して、演算回路101に検出結果を表す情報を出力する。演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置151から振動板262に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。
As a result, the
演算回路101は、振動板261で発生した電圧が規定電圧値に達していなければ、振動板制御装置151から振動板262に出力される駆動信号の電圧を上昇させるようにフィードバック制御する。また、演算回路101は、振動板261で発生した電圧が規定電圧値をある程度以上上回っていれば、振動板制御装置151から振動板262に出力される駆動信号の電圧を下降させるようにフィードバック制御する。すなわち、演算回路101は、振動板261で発生した電圧が規定電圧値近傍の値を保持するように、振動板制御装置151から振動板262に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。
If the voltage generated at the
さらに、演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ212の振動状態の良否を判定する。たとえば、演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、振動板261で発生した電圧が規定電圧値に達していると判断される場合には、ローパスフィルタ212の振動状態が良好であると判定する。また、演算回路101は、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、振動板261に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させた場合であっても、振動板261で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断される場合には、ローパスフィルタ212の振動状態が不良であると判定する。
Furthermore, the
なお、振動板261側および振動板262側の双方に不具合がなければ、下記の(a)〜(g)に挙げた電気信号または振動の発生・伝達が阻害されないので、振動板261,262に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させなくても、振動板制御装置151で検出される電圧が規定電圧値に達することになる。また、振動板261側または振動板262側のいずれか一方に不具合があれば、下記の(a)〜(g)のいずれかで電気信号または振動の発生・伝達が阻害されるので、振動板261,262に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させても、振動板制御装置151で検出される電圧が規定電圧値に達しないことになる。
(a) 振動板制御装置151から振動板への駆動信号の伝達
(b) 駆動信号による振動板での振動発生
(c) 振動板の振動のローパスフィルタ212への伝達
(d) ローパスフィルタ212自体の振動伝達
(e) ローパスフィルタ212の振動の振動板への伝達
(f) 振動させられた振動板における電圧発生
(g) 振動板で発生した電圧(電気信号)の制御装置151への伝達
If there is no problem on both the
(A) Transmission of drive signal from
ローパスフィルタ212の振動状態が不良であると判定された場合には、演算回路101は、振動板261,262の加振機能に不具合があると判断して、上述の場合と同様に、ローパスフィルタ212の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置7aに表示してユーザに報知するよう表示制御部161を制御する。その結果、表示装置7aには、図8(a)に示すように、ローパスフィルタ212の振動状態が不良である旨のメッセージが一定時間だけ表示される。その後、演算回路101は、振動板261,262を振動させることなく、塵落としモードを解除して撮影モード(撮影待機状態)に移行するよう各部を制御する。
If it is determined that the vibration state of the low-
ローパスフィルタ212の振動状態が良好であると判定された場合には、演算回路101は、振動板制御装置151が振動板262を振動させている間、塵落とし動作中である旨のメッセージを表示装置7aに表示するよう表示制御部162を制御する。その結果、表示装置7aには、図8(b)に示すように、塵落とし動作中である旨のメッセージが表示される。あらかじめ定められた所定の時間だけ振動板262の駆動を行うと、振動板制御装置151は、塵落とし終了信号を演算回路101に出力する。演算回路101は、振動板制御装置151から出力された塵落とし終了信号を受信すると、上述した第1の周波数で振動板261,262のそれぞれを駆動させたときと同様に、加振周波数を第1の周波数とは異なる、あらかじめ定められた第2の周波数で振動するように駆動させる。振動板制御装置151から振動板261,262に出力される駆動信号のフィードバック制御、および、ローパスフィルタ212の振動状態の良否判定についても同様である。以後、同様に、演算回路101は、加振周波数を第1および第2の周波数とは異なる、あらかじめ定められた第3の周波数で振動するように駆動させる。さらに、同様に、演算回路101は、加振周波数を第1〜第3の周波数とは異なる、あらかじめ定められた第4の周波数で振動するように駆動させる。
When it is determined that the vibration state of the low-
振動板制御装置151による振動板262の第4の周波数による駆動を所定時間行うと、振動板制御装置151は、塵落とし終了信号を演算回路101に出力する。演算回路101は、振動板制御装置151から出力された塵落とし終了信号を受信すると、塵落としモードを解除して撮影モード(撮影待機状態)に移行するよう各部を制御する。
When the
このように、異なる加振周波数でローパスフィルタ212を振動させることで、ローパスフィルタ212を多様な振動形態(振動モード)で振動させることができるので、ローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を効果的に払い落とすことができる。なお、上述した第1〜第4の周波数は、ローパスフィルタ212における振動が進行波となるように設定されている。したがって、ローパスフィルタ212の前側表面の付着位置に関わらず、異物を効率的に払い落とすことができる。本実施の形態のデジタルスチルカメラCAでは、振動板261、および振動板262による加振によってローパスフィルタ212で発生する進行波の進行方向が互いに略平行となるように各振動板261,262が配設されていることになる。
In this way, by vibrating the low-
−−−フローチャート−−−
図9,10は、上述したローパスフィルタ212を振動させるための処理を行うプログラムの処理内容を示すフローチャートである。デジタルスチルカメラCAの不図示の電源スイッチがオンされて、デジタルスチルカメラCAの電源が投入された状態で不図示の操作ボタンが操作され、塵落としモードに設定されると、この処理を行うプログラムが起動されて、演算回路101で実行される。ステップS1において、変数Nに1を代入してステップS3へ進む。ステップS3において、変数Nの値を読み込んで、第Nの周波数の値を不図示のメモリから読み込んで振動板261,262の加振周波数として設定してステップS11へ進む。
--- Flow chart ---
9 and 10 are flowcharts showing the processing contents of a program that performs processing for vibrating the low-
ステップS11において、ステップS3で設定した加振周波数で振動板261を駆動するように、および、振動板262で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置151に制御信号を出力してステップS13へ進む。ステップS13において、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置151から振動板261に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御してステップS14へ進む。ステップS14において、ステップS13でフィードバック制御した結果、振動板262で発生した電圧が規定電圧値に達したか否かを判断する。
In step S11, a control signal is output to the
ステップS14が肯定判断されると、すなわち、ステップS14において、ステップS13でフィードバック制御して、振動板261に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させなくても、振動板262で発生した電圧が規定電圧値に達したと判断されると、ステップS15へ進む。ステップS15において、現在設定されている加振周波数で一定時間振動板261の振動を継続するように制御信号を振動板制御装置151に出力してステップS16へ進む。ステップS16において、塵落とし動作中である旨のメッセージを表示装置7aに表示するよう表示制御部161を制御してステップS19へ進む。
If an affirmative determination is made in step S14, that is, in step S14, the feedback control is performed in step S13, and the
ステップS19において、振動板261の駆動が終了するまで、すなわち振動板制御装置151から出力された塵落とし終了信号を受信するまで待機し、塵落とし終了信号を受信するとステップS21へ進む。
In step S19, the process waits until the driving of the
ステップS21において、ステップS3で設定した加振周波数で振動板262を駆動するように、および、振動板261で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置151に制御信号を出力してステップS23へ進む。ステップS23において、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置151から振動板262に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御してステップS24へ進む。ステップS24において、ステップS23でフィードバック制御した結果、振動板261で発生した電圧が規定電圧値に達したか否かを判断する。
In step S21, a control signal is output to the
ステップS24が肯定判断されると、すなわち、ステップS24において、ステップS23でフィードバック制御して、振動板262に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させなくても、振動板261で発生した電圧が規定電圧値に達したと判断されると、図10のステップS25へ進む。ステップS25において、現在設定されている加振周波数で一定時間振動板262の振動を継続するように制御信号を振動板制御装置151に出力してステップS29へ進む。
If the determination in step S24 is affirmative, that is, in step S24, the feedback control is performed in step S23, and the
ステップS29において、振動板262の駆動が終了するまで、すなわち振動板制御装置151から出力された塵落とし終了信号を受信するまで待機し、塵落とし終了信号を受信するとステップS41へ進む。
In step S29, the process waits until the driving of the
ステップS41において、変数Nが4以上であるか否かを判断する。ステップS41が肯定判断されるとステップS47へ進み、ステップS16または後述するステップS51で表示させたメッセージの表示を中止するよう表示制御部161を制御するとともに、塵落としモードを解除して撮影モード(撮影待機状態)に移行するよう各部を制御してリターンする。
In step S41, it is determined whether or not the variable N is 4 or more. If an affirmative determination is made in step S41, the process proceeds to step S47, where the
ステップS41が否定判断されるとステップS43へ進み、変数Nに1を加算して、図9のステップS3へ戻る。 If a negative determination is made in step S41, the process proceeds to step S43, 1 is added to the variable N, and the process returns to step S3 in FIG.
図9のステップS14が否定判断されると、すなわち、ステップS14において、ステップS13でフィードバック制御して、振動板261に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させた場合であっても、振動板262で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断されると、図10のステップS51へ進む。ステップS51において、ローパスフィルタ212の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置7aに表示するよう表示制御部161を制御してステップS53へ進む。ステップS53において、ステップS51の制御により表示装置7aで表示されるメッセージの表示時間に対応する一定時間だけ待機した後、ステップS47へ進む。
If step S14 in FIG. 9 is negatively determined, that is, in step S14, feedback control is performed in step S13, and the voltage of the drive signal output to the
図9のステップS24が否定判断されると、すなわち、ステップS24において、ステップS23でフィードバック制御して、振動板262に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させた場合であっても、振動板261で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断されると、図10のステップS51へ進む。
If step S24 in FIG. 9 is negatively determined, that is, in step S24, feedback control is performed in step S23 to increase the voltage of the drive signal output to the
上述したデジタルスチルカメラCAでは、次の作用効果を奏する。
(1) ローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を払い落とすために振動板261を駆動してローパスフィルタ212を振動させ、振動板262によってローパスフィルタ212の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて振動板261の振動状態を制御するように構成した。そして、ローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を払い落とすために振動板262を駆動してローパスフィルタ212を振動させ、振動板261によってローパスフィルタ212の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて振動板262の振動状態を制御するように構成した。したがって、異物の払い落とし時に、ローパスフィルタ212が十分に振動しているか否を検出できるので、ローパスフィルタ212の振動不良、すなわち、振動板261,262やFPC263,264などに不具合があるか否か、振動板261,262とFPC263,264との接着強度、振動板261,262とローパスフィルタ212との接着強度、振動板261,262とFPC263,264との電気導通性能、ローパスフィルタ212の固定状態等に不具合があるか否かなどを判断できる。これにより、これらの不具合があるか否かの判断するための構成を簡単な構造で容易に実現できる。
The digital still camera CA described above has the following operational effects.
(1) The
(2) 振動板261,262のうち、いずれか一方を振動するように駆動し、いずれか他方で発生する電圧に基づいてローパスフィルタ212の振動状態を検出するように構成した。また、振動させる振動板と、振動を検出する振動板とを入れ替えることができるように構成した。これにより、振動検出の専用の電極が不要となり、コストダウンできる。
(2) One of the
(3) 撮像ユニット200として組み立てられ、撮像ユニット200がカメラ本体CBに取り付けられた状態におけるローパスフィルタ212の振動状態を検出するように構成した。そして、検出したローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、駆動している振動板の振動状態をフィードバック制御するように構成した。したがって、撮像ユニット200として組み立てられたことや、撮像ユニット200がカメラ本体CBに取り付けられたことに起因してローパスフィルタ212の振動状態が変化することがあっても、ローパスフィルタ212の振動状態を良好に保つことができる。また、経年変化などによってローパスフィルタ212の振動状態が変化することがあっても、ローパスフィルタ212の振動状態を良好に保つことができる。
(3) The
(4) 異なる位置に設けられた振動板261,262でそれぞれローパスフィルタ212を振動させることができるように構成したので、異物の付着位置の違いによって異物払い落とし効果が異なってしまうことを抑制できる。
(4) Since the low-
(5) 撮影光束が透過する領域を挟んで振動板261,262が配設されるように構成した。これにより、撮影光束が透過する領域を挟んで、ローパスフィルタ212の加振源と振動の検出センサが配設されることになるので、撮影光束が透過する領域が異物払い落としに適した振動をしているか否かを把握できるようになり、ローパスフィルタ212の振動状態の良否判断を適正化できる。
(5) The
(6) 異なる加振周波数でローパスフィルタ212を振動させるように構成した。これにより、ローパスフィルタ212を多様な振動形態(振動モード)で振動させることができるので、ローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を効果的に払い落とすことができる。
(6) The low-
(7) ローパスフィルタ212の振動状態が不良であると判定されると、ローパスフィルタ212の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置7aに表示するように構成した。これにより、ユーザは、ローパスフィルタ212の振動状態が良好でないことを認識できる。したがって、塵落としモードに設定して異物の払い落とし動作を行っているにもかかわらず、実際にはローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を十分に払い落とすことができずユーザの期待した効果を得ることができない、といった不具合を回避できる。
(7) When it is determined that the vibration state of the low-
(8) ローパスフィルタ212の振動状態が不良であると判定された場合には、その後に振動板261,262を振動させないように構成した。これにより、不具合があるために実施したとしても異物払い落とし効果の低い、振動板261,262の駆動を省略できるので、デジタルスチルカメラCAの消費電力を抑制できる。
(8) When it is determined that the vibration state of the low-
(9) 振動板制御装置151から出力される所定周波数の駆動信号によって振動板261,262を振動させるとともに、振動板261,262で発生した電圧を振動板制御装置151で検出できるように構成した。これにより、振動板261,262とFPC263,264との接続箇所の数を最小限に留めることができるので、当該接続箇所の接続不良に起因する不具合の発生確率を減らして信頼性を向上できる。
(9) The
(10) ホルダー201に撮像素子250や、ローパスフィルタ211,212、振動板261,262などを取り付けて、撮像ユニット200として一体的に構成した。これにより、撮像ユニット200自体の組み立てが容易になるとともに、カメラ本体CBに対する撮像ユニット200の取り付けが容易となる。
(10) The
−−−変形例−−−
(1) 上述の説明では、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、振動板261,262で発生した電圧が所定の値(たとえば規定電圧値)に達しているか否かによってローパスフィルタ212の振動状態が良好であるか否かを判定するように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、振動板制御装置151から出力された情報に基づいて、振動板261,262で発生した電圧の周波数が、すなわち、ローパスフィルタ212の振動周波数があらかじめ定められた振動周波数となったか否かによってローパスフィルタ212の振動状態が良好であるか否かを判定するように構成しても良い。また、振動板261,262で発生した電圧の値と周波数の双方に基づいてローパスフィルタ212の振動状態が良好であるか否かを判定するように構成しても良い。
---- Modified example ---
(1) In the above description, based on the information output from the
(2) 上述の説明では、異物の払い落としをあらかじめ定められ所定の時間だけ行うように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、次のようにして異物の払い落としの完了を検出するようにしても良い。たとえば、カメラ本体CB内に光源を設ける。演算回路101は、異物払い落としの最中にローパスフィルタ212の加振を一旦中断させ、ローパスフィルタ212の前側表面からこの光源で光を照射させながら撮像素子250で撮像させる。演算回路101は、撮像して得られた画像を画像処理することで、ローパスフィルタ212の前側表面の異物の有無を判定する。ここで、演算回路101は、異物がないと判定されれば、異物の払い落としを終了し、異物があると判断されれば、ローパスフィルタ212の加振を再開させる。ローパスフィルタ212の加振再開後、演算回路101は、所定時間後に再び加振を一旦中断させて、上述の異物の有無の判定処理を行う。以下、上記処理を適宜繰り返すようにすればよい。
(2) In the above description, the foreign matter is dispensed for a predetermined time, but the present invention is not limited to this. For example, the completion of the foreign substance payout may be detected as follows. For example, a light source is provided in the camera body CB. The
(3) 上述の説明では、ローパスフィルタ212の前側表面の左右端近傍で、ローパスフィルタ212の短辺に沿って延在するように振動板261,262を配設したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図11に示すように、ローパスフィルタ212の前側表面の左右いずれか一方端近傍(図11では右端近傍)で、ローパスフィルタ212の短辺に沿って延在するように1つの振動板265を配設し、前側表面の上下いずれか一方端近傍(図11では下端近傍)で、ローパスフィルタ212の左右方向に延在する辺(長辺)に沿って延在するように1つの振動板266を配設するようにしてもよい。すなわち、2つの振動板265,266をL字状に配設しても良い。このように振動板265,266を配設した場合、振動板265、および振動板266による加振によってローパスフィルタ212で発生する進行波の進行方向が互いに略直交することになる。進行波の進行方向が互いに略直交するようにしたことで、上述した振動板261,262でローパスフィルタ212を振動させる場合と比べて振動モードを増やすことができるので、ローパスフィルタ212の前側表面に付着した異物を効果的に払い落とすことができる。
(3) In the above description, the
(4) 上述の説明では、振動板261,262の枚数は2枚であったが、3枚以上であっても良い。この場合、撮影光路の確保の点から、ローパスフィルタ212の前側表面の左右端近傍や上下端近傍のいずれかに振動板を配設することが望ましい。なお、振動検出がし易いことや生産性の点から、振動板をローパスフィルタ212の前側表面または後側表面のいずれか一方の面にのみに配設することが望ましいが、振動板をローパスフィルタ212の前側表面および後側表面の両面に分けて配設しても良い。たとえば、振動板261,262をローパスフィルタ212の後側表面に配設するとともに、図11のように振動板266をローパスフィルタ212の前側表面に配設してもよい。
(4) In the above description, the number of
(5) 上述の説明では、第1の周波数で振動板261および振動板262を順次振動させ、その後、第2の周波数で振動板261および振動板262を順次振動させ、その後、第3の周波数で振動板261および振動板262を順次振動させ、その後、第4の周波数で振動板261および振動板262を順次振動させているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、振動板261,262の加振の順序や、加振する周波数の順序は上述の説明に限定されない。たとえば、まず、振動板261だけを第1〜第4の周波数で順次振動させ、その後、振動板262だけを第1〜第4の周波数で順次振動させるようにしてもよい。また、加振周波数は第1〜第4の周波数の4つに限定されず、1以上の任意の数であってもよい。
(5) In the above description, the
(6) 上述の説明では、本発明による光学部材の振動装置およびデジタルカメラの例としてデジタルスチルカメラCAについて説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば単なるデジタルスチルカメラでなく、動画撮影機能を有するカメラであってもよく、撮像素子で被写体像を撮像する電子機器であって、撮像素子の前面に光学部材が配設され、当該光学部材の表面に付着した異物を払い落とす必要がある機器であってもよい。 (6) In the above description, the digital still camera CA has been described as an example of the vibration device for an optical member and the digital camera according to the present invention, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a camera having a video shooting function instead of a mere digital still camera, and is an electronic device that captures a subject image with an image sensor, and an optical member is disposed on the front surface of the image sensor, It may be a device that needs to wipe off foreign matter adhering to the surface.
(7) 上述の説明では、ローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置151から振動板261,262に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御するように構成しているが本発明はこれに限定されない。たとえば、ローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置151から振動板261,262に出力される駆動信号の周波数をフィードバック制御するように構成してもよい。また、ローパスフィルタ212の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置151から振動板261,262に出力される駆動信号の電圧および周波数の双方をフィードバック制御するように構成してもよい。このように、振動板261,262の振動特性を変更するためのパラメータとして、駆動信号の電圧だけでなく、周波数も含まれる。
(8) 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
(7) In the above description, the voltage of the drive signal output from the
(8) You may combine each embodiment and modification which were mentioned above, respectively.
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、撮像素子の被写体側の前面に配設された光学部材と、光学部材を振動させることができ、かつ、光学部材の振動状態を検出できる少なくとも第1および第2の振動部材と、光学部材に付着した異物を払い落とすために第1の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第2の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第1の振動部材の振動状態を制御し、光学部材に付着した異物を払い落とすために第2の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第1の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第2の振動部材の振動状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とする各種構造の光学部材の振動装置、および、この光学部材の振動装置を備える各種構造のデジタルカメラを含むものである。 Note that the present invention is not limited to the embodiment described above, and the optical member disposed on the front surface of the image sensor on the subject side, the optical member can be vibrated, and the optical member is vibrated. At least the first and second vibrating members that can detect the state, and the first vibrating member is driven to vibrate the foreign member attached to the optical member, and the optical member is vibrated by the second vibrating member. The vibration state is detected, the vibration state of the first vibration member is controlled based on the detected vibration state, and the second vibration member is driven to vibrate the optical member in order to wipe off foreign matters attached to the optical member. And a control means for detecting the vibration state of the optical member by the first vibration member and controlling the vibration state of the second vibration member based on the detected vibration state. Vibration device Beauty, is intended to include digital cameras various structures including the resonator device of the optical member.
7a 表示装置 101 演算回路
151 振動板制御装置 161 表示制御部
200 撮像ユニット 211,212 ローパスフィルタ
250 撮像素子 261,262,265,266 振動板
263,264 フレキシブルプリント基板(FPC)
CA デジタルスチルカメラ CB カメラ本体
CA digital still camera CB camera body
Claims (5)
前記光学部材を振動させることができ、かつ、前記光学部材の振動状態を検出できる少なくとも第1および第2の振動部材と、
前記光学部材に付着した異物を払い落とすために前記第1の振動部材を駆動して前記光学部材を振動させ、前記第2の振動部材によって前記光学部材の振動状態を検出し、前記検出した振動状態に基づいて前記第1の振動部材の振動状態を制御し、前記光学部材に付着した異物を払い落とすために前記第2の振動部材を駆動して前記光学部材を振動させ、前記第1の振動部材によって前記光学部材の振動状態を検出し、前記検出した振動状態に基づいて前記第2の振動部材の振動状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とする光学部材の振動装置。 An optical member disposed on the front surface of the image sensor on the subject side;
At least first and second vibrating members capable of vibrating the optical member and detecting a vibration state of the optical member;
The first vibration member is driven to vibrate foreign matter adhering to the optical member, the optical member is vibrated, the vibration state of the optical member is detected by the second vibration member, and the detected vibration The vibration state of the first vibration member is controlled based on the state, the second vibration member is driven to vibrate the optical member in order to wipe off the foreign matter adhering to the optical member, and the first vibration member is vibrated. A vibration device for an optical member, comprising: control means for detecting a vibration state of the optical member by a vibration member and controlling the vibration state of the second vibration member based on the detected vibration state.
前記第1および第2の振動部材は、前記第1の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向と、前記第2の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向とが略平行となるように配設されていることを特徴とする光学部材の振動装置。 The vibration device for an optical member according to claim 1,
The first and second vibrating members include a traveling direction of a vibration wave of the optical member that is vibrated by the first vibrating member, and a traveling wave of the optical member that is vibrated by the second vibrating member. A vibration device for an optical member, wherein the vibration device is disposed so as to be substantially parallel to a direction.
前記第1および第2の振動部材は、前記第1の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向と、前記第2の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向とが略直交するように配設されていることを特徴とする光学部材の振動装置。 The vibration device for an optical member according to claim 1,
The first and second vibrating members include a traveling direction of a vibration wave of the optical member that is vibrated by the first vibrating member, and a traveling wave of the optical member that is vibrated by the second vibrating member. A vibration device for an optical member, wherein the vibration device is disposed so as to be substantially orthogonal to a direction.
前記制御手段は、第1の加振周波数で前記第1の振動部材を駆動し、次いで前記第1の加振周波数で前記第2の振動部材を駆動し、その後、前記第1の加振周波数とは異なる第2の加振周波数で前記第1の振動部材を駆動し、次いで前記第2の加振周波数で前記第2の振動部材を駆動するように前記第1および第2の振動部材の振動状態を制御することを特徴とする光学部材の振動装置。 In the vibration device of the optical member according to any one of claims 1 to 3,
The control means drives the first vibrating member at a first excitation frequency, then drives the second vibrating member at the first excitation frequency, and then the first excitation frequency. Of the first and second vibrating members such that the first vibrating member is driven at a second exciting frequency different from the first vibrating member, and then the second vibrating member is driven at the second exciting frequency. A vibration device for an optical member, characterized by controlling a vibration state.
被写体像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とするデジタルカメラ。 The vibration device for an optical member according to any one of claims 1 to 4,
A digital camera comprising: an image sensor that captures a subject image.
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008311190A Pending JP2010136189A (en) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Vibrating device of optical member and digital camera |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2010136189A (en) |
-
2008
- 2008-12-05 JP JP2008311190A patent/JP2010136189A/en active Pending
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