JP2016085245A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】塵埃除去機能と、シャッタ機能とを、省スペースかつ省部品点数で実現可能であり、特別な位置検出やメカロック機構を有することなくシャッタの初期位置出しが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置において、加振部材と、撮像素子33の被写体側に配設され加振部材の振動を受ける光学部材と、加振部材の振動を受ける振動子と、加振部材の制御を行う制御部と、振動子と当接しており振動子の運動を受ける移動部材440とを備え、加振部材の一方の面は光学部材と貼着され、その対面は振動子と貼着され、加振部材と光学部材と振動子によって構成される振動部材において振動曲げの中立面は加振部材外に配置されており、制御部によって加振部材の振動モードを制御することで、移動部材440を移動させる第1のモードと、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第2のモードとを切り替える。
【選択図】図4
【解決手段】撮像装置において、加振部材と、撮像素子33の被写体側に配設され加振部材の振動を受ける光学部材と、加振部材の振動を受ける振動子と、加振部材の制御を行う制御部と、振動子と当接しており振動子の運動を受ける移動部材440とを備え、加振部材の一方の面は光学部材と貼着され、その対面は振動子と貼着され、加振部材と光学部材と振動子によって構成される振動部材において振動曲げの中立面は加振部材外に配置されており、制御部によって加振部材の振動モードを制御することで、移動部材440を移動させる第1のモードと、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第2のモードとを切り替える。
【選択図】図4
Description
本発明は、撮像素子の被写体側に配設された光学部材に付着する塵埃等の異物を除去する塵埃除去機能と、シャッタ機能とを備えた撮像装置に関する。
従来、カメラにおいて機械的シャッタは先幕と後幕を高速かつ高精度で駆動させることで、露光調節を行っていた。また、撮影した画像データの電荷転送時に、電荷転送経路を遮光することで、画像データにノイズが発生することを防ぐといった役割も果たしていた。
しかし、電子シャッタを備えたカメラにおいて、機械的シャッタは露光調節を行う必要がない。したがって、この機械的シャッタは、高速かつ高精度で駆動する必要がなく、簡易(省スペース・省部品点数)な構成にすることが可能である。
そこで、機械的シャッタの駆動源として、特許文献1で開示されているような、圧電素子を利用した超音波モータを用いることで、機械的シャッタを簡易な構成にすることが可能である。
一方、従来のデジタルカメラにおいて、レンズ交換時等に塵埃がカメラ本体内に侵入して、カメラ本体内の撮影素子に付着することにより、取得される撮影画像が劣化することがある。このような現象を回避するために、撮像素子の被写体側に撮影光束を透過させる防塵フィルタを設け、これを圧電素子で振動させることにより、防塵フィルタの表面に付着した塵埃等の異物を除去する技術が提案されている。
また、カメラの省スペース化、省部品点数化を目指し、先述した塵埃除去機能を備えた塵埃除去装置と機械的シャッタとを、一体の装置としたものが特許文献2によって開示されている。
さらには、シャッタの開放状態にする第1の位置や遮蔽状態にする第2の位置を検出するために、フォトリフレクターを設けているものも特許文献3によって開示されている。
しかしながら、上記の特許文献2に開示された従来技術では、機械的シャッタはシャッタ駆動専用に駆動源を備え、塵埃除去装置は塵埃除去駆動専用に駆動源を備えている。つまり、装置としては一体構成ではあるが、駆動源は別個のものを備えており、各駆動源を保持するスペースが必要となるため、装置は大型な構成になってしまっている。
そこで、同一駆動源で駆動することが考えられるけれども、塵埃除去駆動を行った際にその振動でシャッタが動いてしまう恐れがある。これを防止するために、上記の特許文献3で開示されているようなフォトリフレクターなどの検出装置や、ましてはメカロック機構を搭載しては、せっかく同一の圧電素子とした事で、省スペースかつ少部品点数でシャッタ機能を有する塵埃除去装置を搭載するにも係らず大型化してしまう。
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、塵埃除去機能と、シャッタ機能とを、省スペースかつ省部品点数で実現可能であり、特別な位置検出やメカロック機構を有することなくシャッタの初期位置出しが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、加振部材と、撮像素子の被写体側に配設され前記加振部材の振動を受けることで振動する光学部材と、前記加振部材の振動を受けることで振動する振動子と、前記加振部材の制御を行う制御部と、前記振動子と当接しており前記振動子の運動を受けることで移動する移動部材とを備え、前記加振部材の一方の面は前記光学部材と貼着し、その対面は前記振動子と貼着している前記加振部材と前記光学部材と前記振動子によって構成される振動部材を前記制御部によって、前記加振部材の振動モードを制御することで、前記移動部材を第1の位置あるいは第2の位置に移動させる第1の制御モードと、前記光学部材を振動させることで、前記光学部材に付着した異物を除去する第2の制御モードとを切り替えることが可能な撮像装置において、異物を除去する第2の制御モードを実施後には、前記第1の制御モードを実施することを特徴とする。
本発明によれば、塵埃除去機能と、シャッタ機能とを、省スペースかつ省部品点数で実現可能であり、特別な位置検出やメカロック機構を有することなくシャッタの初期位置出しが可能な撮像装置を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題の解決に必須のものとは限らない。
[第1の実施形態]
《カメラの構成》
図1および図2は本発明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はカメラ本体1を前面側より見た斜視図であって、不図示の撮影レンズユニットを外した状態を示し、図2はカメラ本体1を背面側より見た斜視図である。
《カメラの構成》
図1および図2は本発明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はカメラ本体1を前面側より見た斜視図であって、不図示の撮影レンズユニットを外した状態を示し、図2はカメラ本体1を背面側より見た斜視図である。
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。
カメラ上部のグリップ側には、撮影開始の起動スイッチとしてのシャッタボタン7と、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定するためのメイン操作ダイヤル8と、撮影系の動作モード設定ボタン10が配置されている。これら操作部材の操作結果の一部は、LCD表示パネル9に表示される。
また、動作モード設定ボタン10は、シャッタボタン7の1回の押込みで連写になるか1コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定などを行うものであり、LCD表示パネル9にその設定状況が表示されるようになっている。
カメラ上部中央には、カメラ本体に対してポップアップするストロボユニット11とフラッシュ取付け用のシュー溝12とフラッシュ接点13が配置されており、カメラ上部右寄りには撮影モード設定ダイヤル14が配置されている。
グリップ側とは反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋15が設けられており、この外部端子蓋15を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック16とUSB出力用コネクタ17が納められている。
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。
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。44は塵埃除去動作を実行させるための塵埃除去指示操作部材であり、光学フィルタ上に付着した、塵埃などの異物をふるい落とす動作を指示するためのものである。なお、この塵埃除去動作については、後に詳細に説明する。45は、ミラーアップ動作とシャッタ開駆動を行い、撮像素子のスルー画をカラー液晶モニタ19に表示するライブビュー(以降LVと略す)モードとするためのLVモード釦である。
図3は本発明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。100はカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータからなる中央処理装置(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。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。
MPU100には、ミラー駆動回路101、焦点検出回路102、圧電素子駆動回路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、液晶駆動回路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、も接続されている。これらの回路はMPU100の制御により動作するものである。
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。
なお、本実施形態では撮影レンズ200は便宜上1枚の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。
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。
クイックリターンミラー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、透過した撮影光束を焦点検出用センサユニット31へ導く。
ミラー駆動回路101は、クイックリターンミラー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。
31は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。
22はペンタプリズムであり、クイックリターンミラー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。
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。
32はシャッタ幕であり、ユーザー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、撮像素子前面より、待避を行う。LVモード時には、シャッタ幕32は、開駆動を行い、撮像素子のスルー画像をLCD表示パネル9に表示させてユーザーがその画像を観察しながら撮影を行える。シャッタ幕32は、MPU100の指令を受けた圧電素子駆動回路103によって制御される。
33は撮像素子であり、例えば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。また、MPU100によって、電荷蓄積時間を制御される。
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、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。
410は光学フィルタで、水晶等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されている。なお、本実施形態では、光学フィルタ410は赤外カットフィルタや、水晶等を用いた光学ローパスフィルタを一体構成として説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の光学素子部材に分割する構成であっても良い。またその場合は撮像素子を含んだ密閉構造を構成する最外面に配置した光学素子を後述する圧電素子にて加振するものである。
430は圧電素子であり、MPU100から指令を受けた圧電素子駆動回路103により加振され、光学フィルタ410と後述する振動体420とを一体的に振動するように構成されている。
400は、光学フィルタ410、圧電素子430、シャッタ幕32、撮像素子33と後述する他の部品と共にユニット化された撮像ユニットであり、MPU100と圧電素子駆動回路103による制御によって、シャッタ動作と塵埃除去動作を行う。詳細な構成については後述する。
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。
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。
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に対応する)から入力される画像データをメモリ39に記憶する機能を有する。また、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。
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、シャッタボタン7の第1ストローク(半押し)によりオンするスイッチSW1である。7bは、シャッタボタン7の第2ストローク(全押し)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、塵埃除去動作指示操作部材44が接続されている。
107は液晶表示駆動回路であり、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器41を駆動する。
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。
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。
《撮像ユニットの構成》
撮像ユニット400の詳細な構成について説明する。図4は本実施形態に係る撮像ユニット400の構成を示す分解斜視図である。撮像ユニット400は、撮像素子ユニット500と、密閉部材450と、振動ユニット470と、第1付勢部材490と、シャッタ幕ユニット440と、第2付勢部材520と、シャッタ幕ユニット440に直線駆動を規制する不図示のガイド手段とを備え構成される。
撮像ユニット400の詳細な構成について説明する。図4は本実施形態に係る撮像ユニット400の構成を示す分解斜視図である。撮像ユニット400は、撮像素子ユニット500と、密閉部材450と、振動ユニット470と、第1付勢部材490と、シャッタ幕ユニット440と、第2付勢部材520と、シャッタ幕ユニット440に直線駆動を規制する不図示のガイド手段とを備え構成される。
撮像素子ユニット500は撮像素子33と撮像素子保持部材510により構成されている。撮像素子保持部材510には、ビス穴510a、510b、510c、510d、510eが設けられている。密閉部材450は、ゴムやウレタンフォーム等の弾性体によって形成される。第1付勢部材490は金属などのバネ性を有した材料によって形成され、ビス穴490a、490b、490c、490dが設けられている。第2付勢部材520は、金属などのバネ性を有した材料によって形成され、ビス穴520aが設けられている。
第1付勢部材490のビス穴490aと撮像素子保持部材510のビス穴510a、ビス穴490bとビス穴510b、ビス穴490cとビス穴510c、ビス穴490dとビス穴510dはビスで固定される。その結果、振動ユニット470と密閉部材450は、撮像素子ユニット500と第1付勢部材490に挟まれ、撮像素子ユニット500の被写体側に保持される。密閉部材450の被写体側の面は振動ユニット470と当接し、撮影者側の面は撮像素子33と当接する。
振動ユニット470は、第1付勢部材490のバネ性によって撮像ユニット500側へと付勢されているので、密閉部材450と振動ユニット470は隙間無く密着し、また、密閉部材450と撮像素子33も同様に隙間無く密着している。これにより、振動ユニット470と撮像素子33との間は密閉部材450によって封止され、塵埃等の異物の侵入を防ぐ密閉空間が形成されている。
第2付勢部材520のビス穴520aと撮像素子保持部材510のビス穴510eはビスで固定される。その結果、シャッタ幕ユニット440は第2付勢部材520と振動ユニット470に挟まれ、振動ユニット470の被写体側に保持される。シャッタ幕ユニット440は、第2付勢部材520のバネ性によって撮像ユニット500側へと付勢されているので、シャッタ幕ユニット440の撮像者側の面と、振動ユニット470の被写体側の面は圧力の生じた状態で当接される。振動ユニット470とシャッタ幕ユニット440の詳細な構成については後述する。
《振動ユニットの構成》
振動ユニット470の詳細な構成について説明する。図5は本実施形態に係る振動ユニット470の構成を示す分解斜視図である。振動ユニット470は光学フィルタ410と、圧電素子430と、振動体420とを備え構成される。振動体420は、振動を伝達しやすい金属等の材料で形成され、被写体側に突起部420aが設けられている。この突起部420aと振動体420は一体である。
振動ユニット470の詳細な構成について説明する。図5は本実施形態に係る振動ユニット470の構成を示す分解斜視図である。振動ユニット470は光学フィルタ410と、圧電素子430と、振動体420とを備え構成される。振動体420は、振動を伝達しやすい金属等の材料で形成され、被写体側に突起部420aが設けられている。この突起部420aと振動体420は一体である。
圧電素子430と振動体420は、光学フィルタ410の撮影有効領域410a外の片側に配置されている。圧電素子430の一方の面は、光学フィルタ410と接着(貼着)され、その対面は振動体420と接着(貼着)されており、振動源である圧電素子430の振動を受け、光学フィルタ410と、振動体420は共に振動する。
この振動ユニット470において、振動の中立面について考慮する必要がある。振動の中立面とは、振動曲げの伸びる領域と縮む領域の境界面のことである。図6は、振動の中立面を示す振動ユニット470の側面図である。図6(a)は中立面が圧電素子430に存在していることを示す図であり、その時の光学フィルタ410と、圧電素子430と、振動体420の厚みの関係も示している。振動ユニット470の振動の中立面が、振動源である圧電素子430内部に存在すると、伸びる力と、縮む力が相殺するため、振動は微弱なものとなる。
図6(b)は中立面が光学フィルタ410と圧電素子430との間に存在していることを示す図であり、その時の光学フィルタ410と、圧電素子430と、振動体420の厚みの関係も示している。振動ユニット470を構成している各部材の厚みを変更することで、振動の中立面の位置を調節することが可能である。したがって、本実施例では振動の中立面を振動源である圧電素子430の外に配置するため、各部材の厚みの関係を、以下のようにしている。
振動体420の厚み+圧電素子430の厚み≦光学フィルタ410の厚み
振動ユニット470を構成している各部材の厚みを、上記のようにすることで、駆動源である圧電素子430の振動を相殺させることなく励起することができる。さらに理想を述べると、振動ユニット470の構成において大部分を占めている光学フィルタ410の厚みの中心に、中立面をなるべく近づけて配置することが望ましい。そうすることで、光学フィルタ410の振動において、縮む領域の変位量と伸びる領域の変位量が等しくなり、安定した振動を得ることが可能となる。
振動ユニット470を構成している各部材の厚みを、上記のようにすることで、駆動源である圧電素子430の振動を相殺させることなく励起することができる。さらに理想を述べると、振動ユニット470の構成において大部分を占めている光学フィルタ410の厚みの中心に、中立面をなるべく近づけて配置することが望ましい。そうすることで、光学フィルタ410の振動において、縮む領域の変位量と伸びる領域の変位量が等しくなり、安定した振動を得ることが可能となる。
本実施例では、振動の中立面を光学フィルタ410側に配置するため、各部材の厚みの関係を先述したようにしているが、振動の中立面を圧電素子430の外に配置することが可能であれば、振動体420側に配置してもよい。その場合、各部材の厚みの関係は先述したものでなくても良い。
《圧電素子の電極配置》
図7は本発明に係る圧電素子430の詳細図であり、図7(b)は圧電素子430の側面図、図7(a)は図7(b)を左方から見た平面図であり、図7(c)は図7(b)を右方から見た平面図である。図7(c)と図7(a)に示すように、圧電素子430はA相、B相、C相の三つに電極が配置されている。圧電素子430のA面は光学フィルタ410と接着(貼着)され、B面は振動体420と接着(貼着)される。
図7は本発明に係る圧電素子430の詳細図であり、図7(b)は圧電素子430の側面図、図7(a)は図7(b)を左方から見た平面図であり、図7(c)は図7(b)を右方から見た平面図である。図7(c)と図7(a)に示すように、圧電素子430はA相、B相、C相の三つに電極が配置されている。圧電素子430のA面は光学フィルタ410と接着(貼着)され、B面は振動体420と接着(貼着)される。
《シャッタ幕ユニットの構成》
シャッタ幕ユニット440の詳細な構成について説明する。図8は、本実施形態に係るシャッタ幕ユニット440の構成を示す分解斜視図である。シャッタ幕ユニット440は、シャッタ幕32と、弾性部材460と、移動体480とを備え構成される。移動体480は、金属等で形成される。弾性部材460は、ゴム等の弾性部材で形成される。この弾性部材460によって、移動体480と振動体420の突起部420aとの当接部に弾性特性と制振機能を付与することができる。その結果、過渡的な振動や可聴音がシャッタ幕ユニット440に発生することを防止でき、良好な駆動状態を得ることが出来る。シャッタ幕32と、弾性部材460と、移動体480は接着(貼着)される。
シャッタ幕ユニット440の詳細な構成について説明する。図8は、本実施形態に係るシャッタ幕ユニット440の構成を示す分解斜視図である。シャッタ幕ユニット440は、シャッタ幕32と、弾性部材460と、移動体480とを備え構成される。移動体480は、金属等で形成される。弾性部材460は、ゴム等の弾性部材で形成される。この弾性部材460によって、移動体480と振動体420の突起部420aとの当接部に弾性特性と制振機能を付与することができる。その結果、過渡的な振動や可聴音がシャッタ幕ユニット440に発生することを防止でき、良好な駆動状態を得ることが出来る。シャッタ幕32と、弾性部材460と、移動体480は接着(貼着)される。
《塵埃除去動作の仕組み》
塵埃除去動作の仕組みについて説明する。圧電素子430に振動を励起し、光学フィルタ410を振動させることで、光学フィルタ410の被写体側に付着した塵埃や異物を除去する。図9は、光学フィルタ410と、圧電素子430と、振動体420の側面図であり、圧電素子430に電圧を印加した際の、光学フィルタ410と圧電素子430と振動体420の状態変化(振動形状)を表わしている。
塵埃除去動作の仕組みについて説明する。圧電素子430に振動を励起し、光学フィルタ410を振動させることで、光学フィルタ410の被写体側に付着した塵埃や異物を除去する。図9は、光学フィルタ410と、圧電素子430と、振動体420の側面図であり、圧電素子430に電圧を印加した際の、光学フィルタ410と圧電素子430と振動体420の状態変化(振動形状)を表わしている。
圧電素子用フレキシブルプリント基板等を通じて、圧電素子430のA相とB相に同時間位相で等しい電圧を印加し、C相をグランド(0[V])とする。圧電素子430のA相とB相に、同時間位相で電圧を印加しているため、印加された電圧の正負は、同じ周期で切り替わる。
A相とB相に印加された電圧が正の値の時、圧電素子430のA相とB相は面直方向に縮み、面内方向に伸びる。したがって、圧電素子430と接合された光学フィルタ410は、接合面を面方向に拡大する力を圧電素子430から受け、圧電素子430との接合面側が凸になるような変形をする。すなわち、A相とB相に正の電圧が印加されると、光学フィルタ410には図9の実線で示すような屈曲変形が生じる。同様にA相とB相に印加する電圧を負とすれば、圧電素子430は先述したものと伸縮逆向きの変形を生じ、光学フィルタ410には図9の2点鎖線に示すような屈曲変形が生じる。
したがって、C相をグランドに保ったまま、A相とB相に同時間位相で等しい電圧を印加することにより、同じ周期で印加される電圧の正負が切り替わり、光学フィルタ410の凸凹が周期的に切り替わるような定在波振動が生じる。この周期的な電圧の周波数は、振動ユニット470の固有モードの共振周波数近傍とすることで、小さな印加電圧でも大きな振幅を得ることができ、効率がよい。また、振動ユニット410の共振周波数は複数存在し、各々の共振周波数で電圧を印加すると各々異なる次数の振動モードで振動させることができる。
ここで、図9に示すように、定在波振動では振動の節部(d1、d2、・・・、D1、D2、・・・)と腹部とが交互に生じる。振動の節部とは振幅がほぼ零となる位置であり、振動の腹部とは隣り合う節部間において振幅が最大となる位置である。光学フィルタ410の表面に付着した塵埃等をふるい落とすには、付着力以上の力、つまり加速度を塵埃等に加えなければならない。
ところが、振動の節部では振幅がほぼ零であることから加速度もほぼ零であり、付着力に抗して塵埃等をふるい落とすことができない。そのため、1つの振動モードだけで光学フィルタ410を振動させると、振動の節部上に塵埃等が残ってしまう。
それを改善するため、ある振動モードで光学フィルタ410を振動させた後、もう1つ別の振動モードで光学フィルタ410を振動させる。これにより、最初の振動モードで残った塵埃等を、その後の別の振動モードで除去することができる。この場合に、ある振動モードでの節部ともう1つ別の振動モードでの節部とが重なってしまうと、その重なった節部の塵埃等が除去できないため、節部は重ならないようにしなければならない。したがって、使用する振動モードの組合せは偶数節(奇数次)及び奇数節(偶数次)であることが望ましい。本実施形態では、11次振動モード(12節)及び12次振動モード(13節)を組み合わせて使用している。
なお、光学フィルタ410の共振周波数は、光学フィルタ410の形状、板厚、材質等により異なるが、不快な音の発生を抑えるべく、可聴域外となるような共振周波数を選ぶことが好ましい。
本実施形態では、11次の振動モード及び12次の振動モードで振動を励起させる例を説明したが、これに限らず、他の次数の振動モードで振動を励起させるようにしても良い。また、3種類以上の振動モードを用いても良い。
《シャッタ動作の仕組み》
シャッタ動作について説明する。圧電素子430に振動を励起することで、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。この楕円運動(円運動)の詳細については特許04261964号公報に記載されているため、ここでは省略する。この振動体420の突起部420a2点と、移動体480は、第2付勢部材520によって、圧力の生じた状態で当接している。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、移動体480と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生し移動体480は移動する。
シャッタ動作について説明する。圧電素子430に振動を励起することで、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。この楕円運動(円運動)の詳細については特許04261964号公報に記載されているため、ここでは省略する。この振動体420の突起部420a2点と、移動体480は、第2付勢部材520によって、圧力の生じた状態で当接している。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、移動体480と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生し移動体480は移動する。
なお、移動体480は弾性部材460とシャッタ幕32と接着(貼着)されているため、シャッタ幕ユニット440全体として移動する。図10は本実施形態に係るシャッタ動作の様子を示すものであり、図10(a)はシャッタ幕開き時の様子を示しており、図10(b)はシャッタ幕閉じ時の様子を示したものである。
次に、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる方法について説明する。具体的に言うと、振動体420に1つの周波数で、2つの異なる振動モードを、時間位相をずらして励起させることで、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。
図11は本実施形態に係る振動体420に励起させる2つの振動モードを示す図であり、図中の点線は振動の節を示している。図中に示すように、光学フィルタ410の長辺方向をX、短辺方向をY、面の法線方向をZとする。図11(a)に示す振動モードは、振動体420のX、Z軸平面に1次の波形が発生する1次の振動モードであり、圧電素子430のA相とB相に同時間位相で等しい電圧を印加し、C相をグランド(0[V])とすることで、励起させている。
図11(b)に示す振動モードは、振動体420のY、Z平面に2次の波形が発生する2次の振動モードであり、圧電素子430のA相とB相に印加する電圧の時間位相を180°ずらし、C相をグランド(0[V])とすることで、励起させている。印加する電圧の周波数は、振動ユニット470の固有モードの共振周波数近傍とすることで、小さな印加電圧でも大きな振幅を得ることができ、効率がよい。
これら2つの振動モードを1つの周波数で励起させるため、共振周波数が略一致するように圧電素子430と、振動体420と、光学フィルタ410の形状が設計されている。また、突起部420aは、図11(b)で示すように、2次の振動モードの節近傍に配置されており、この振動により突起部420aの先端はY方向に変位する。それと同時に、突起部420aは図11(a)で示すように、1次の振動モードの腹近傍に配置されており、この振動により突起部420aの先端はZ方向に変位する。これら異なる2つの振動モードを時間位相差90°で合成することで、突起部420aの先端2点に、同様な楕円運動(円運動)を発生させることができる。
また、これら異なる2つの振動モードを時間位相差−90°で合成することで、突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)の回転方向を逆転させることが出来る。それによって、シャッタ幕ユニット440の移動方向を切り替える。なお、振動ユニット470の共振周波数は、圧電素子430、振動体420、光学フィルタ410の形状、板厚、材質等により異なるが、不快な音の発生を抑えるべく、可聴域外となるような共振周波数を選ぶことが好ましい。
本実施形態では、振動体420に1次の振動モード及び2次の振動モードを励起させる例を説明したが、これに限らず、他の次数の振動モードを励起させるようにしても良い。また、振動体420に設けられた突起部420aの数も2点のものとして説明したが、3点もしくはそれ以上であっても良い。
《動作の制御》
制御について説明する。先述したとおり、シャッタ動作を行う際には、シャッタ動作に適した振動モードを振動ユニット470に励起し、塵埃除去動作を行う際には、塵埃除去動作に適した振動モードを振動ユニット470に励起する必要がある。MPU100と圧電素子駆動回路103によって、圧電素子430の電極A相、B相、C相に印加する電圧、周波数、時間位相を制御することで、振動ユニット470に励起する振動モードを切り替え、シャッタ動作と塵埃除去動作を行う。
制御について説明する。先述したとおり、シャッタ動作を行う際には、シャッタ動作に適した振動モードを振動ユニット470に励起し、塵埃除去動作を行う際には、塵埃除去動作に適した振動モードを振動ユニット470に励起する必要がある。MPU100と圧電素子駆動回路103によって、圧電素子430の電極A相、B相、C相に印加する電圧、周波数、時間位相を制御することで、振動ユニット470に励起する振動モードを切り替え、シャッタ動作と塵埃除去動作を行う。
《カメラ動作》
カメラ操作時の塵埃除去動作とシャッタ動作について説明する。図12は、カメラ操作時における塵埃除去動作とシャッタ動作を示したフローチャートである。
カメラ操作時の塵埃除去動作とシャッタ動作について説明する。図12は、カメラ操作時における塵埃除去動作とシャッタ動作を示したフローチャートである。
ステップ1で、メインスイッチ43にて電源がONされたか否かを判定する。電源がONされると、ステップ2で、カメラシステムを起動させるための処理を行い、電力供給回路110を制御して各回路へ電力を供給し、システムを初期設定し、カメラとして撮影動作可能にするためのカメラシステムの起動を行う。
次に、ステップ3で、撮影者により塵埃除去指示操作部材44がONされたか否かを判定し、操作されている場合はステップ4に進み、操作されていない場合はステップ5へ進む。なお、本実施形態では塵埃除去指示操作部材44を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、塵埃除去動作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等を用いて指示するものであっても良い。
ステップ4では、塵埃除去動作開始の指令を受けて、カメラ本体1に塵埃除去動作を行わせる。まず電力供給回路110は、塵埃除去動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。MPU100は、塵埃除去動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、光学フィルタ410に塵埃除去に適した振動モードを励起する電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、光学フィルタ410に塵埃除去に適した振動モードを励起させる。塵埃除去動作が終了するとステップ5に進む。
ステップ5では、ステップ4での塵埃除去動作によって意図せずシャッタ幕ユニット440が本来居るべき幕閉位置から動いてしまった場合でも閉位置を保証できるように幕閉位置の正規位置出しのリセット動作を行う。まず電力供給回路110は、シャッタ動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。
MPU100は、シャッタ動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、シャッタ幕ユニット440と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生しシャッタ幕ユニット440は移動する。この時、シャッタはステップ4を行う前は幕閉状態であったので、閉じ方向への駆動振動を発生させ、幕閉位置の正規位置にシャッタ幕が居ることを保証する。
次に、ステップ6で、撮影者によりSW2(7b)が操作されたか否かを判定し、操作されている場合はステップ7に進み、操作されていない場合はステップ8へ進む。
ステップ7では、SW2(7b)によるシャッタ動作開始の指令を受けて、カメラ本体1に撮像動作を行わせる。撮像動作とは、SW2(7b)操作から、撮像素子33が露光開始するまでに、シャッタ幕ユニット440を撮像素子33前面より待避(幕開動作)させ、撮像素子33による撮像が行われた後、シャッタ幕ユニット440を撮像素子(33)前面に移動させる(幕閉動作)といった動作のことである。まず電力供給回路110は、シャッタ動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。
MPU100は、シャッタ動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、シャッタ幕ユニット440と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生しシャッタ幕ユニット440は移動する。撮像素子33による撮像の前後に前記シャッタの動作を幕開動作および幕閉動作を行い、撮像動作を行う。撮像動作が終了するとステップ8に進む。
次に、ステップ8で、カメラが待機状態においてメインスイッチ43にて電源がOFFされたか否かを判定し、OFFされるとステップ9に進み、OFFされていなければステップ3に戻る。
ステップ9では、ステップ4と同様の塵埃除去動作を実行後、ステップ10に進む。
ここで、ステップ8における塵埃除去動作では、カメラ1の消費電力、動作時間等を考慮して、圧電素子430の駆動周波数、駆動時間、制御方法等のパラメータをステップ4と異ならせても良いことは言うまでも無い。
ここで、ステップ8における塵埃除去動作では、カメラ1の消費電力、動作時間等を考慮して、圧電素子430の駆動周波数、駆動時間、制御方法等のパラメータをステップ4と異ならせても良いことは言うまでも無い。
ステップ10では、ステップ9での塵埃除去動作によって意図せずシャッタ幕ユニット440が本来居るべき幕閉位置から動いてしまった場合でも幕閉位置を保証できるように幕閉位置の正規位置出しのリセット動作をステップ5と同様に行う。この時、シャッタはステップ9で塵埃除去動作を行う前は幕閉状態であったので、幕閉方向への駆動振動を発生させ、幕閉の正規位置出しのリセット動作を行う。
ステップ11では、MPU100の制御により各回路を終了させるための制御を行い、必要な情報等をEEPROM100aに格納し、電力供給回路110を制御して各回路への電源供給を遮断する電源OFF動作を行う。
以上述べたように、撮影者が意図した任意のタイミングだけではなく、電源をOFFすると塵埃除去動作が実行される。すなわち、光学フィルタ410の表面に付着した異物を除去する動作を行ってから、カメラシステムOFF動作を行うようにしている。
以上詳述したように、本実施形態によれば、振動ユニット470に励起する振動モードを制御することで、塵埃除去機能とシャッタ機能を1つの駆動源で実現可能な、省スペース、省部品点数を実現した撮像装置で、塵埃除去動作を行った後には、必ずシャッタ幕の幕閉駆動を行う事で、シャッタ幕の位置検出の為の特別な装置や機構を配置することなくシャッタの幕閉位置の保証を行う事が出来る。
[第2の実施形態]
第2の実施形態について図13のフローチャートにしたがって説明する。ステップ101で、メインスイッチ43にて電源がONされたか否かを判定する。電源がONされると、ステップ102で、カメラシステムを起動させるための処理を行い、電力供給回路110を制御して各回路へ電力を供給し、システムを初期設定し、カメラとして撮影動作可能にするためのカメラシステムの起動を行う。
第2の実施形態について図13のフローチャートにしたがって説明する。ステップ101で、メインスイッチ43にて電源がONされたか否かを判定する。電源がONされると、ステップ102で、カメラシステムを起動させるための処理を行い、電力供給回路110を制御して各回路へ電力を供給し、システムを初期設定し、カメラとして撮影動作可能にするためのカメラシステムの起動を行う。
次に、ステップ103で、撮影者によりLVモード釦45がONされたか否かを判定し、操作されている場合はステップ109に進み、操作されていない場合はステップ104へ進む。
ステップ104で、撮影者により塵埃除去指示操作部材44がONされたか否かを判定し、操作されている場合はステップ105に進み、操作されていない場合はステップ107へ進む。なお、本実施形態では塵埃除去指示操作部材44を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、塵埃除去動作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等を用いて指示するものであっても良い。
ステップ105では、塵埃除去動作開始の指令を受けて、カメラ本体1に塵埃除去動作を行わせる。まず電力供給回路110は、塵埃除去動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。MPU100は、塵埃除去動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、光学フィルタ410に塵埃除去に適した振動モードを励起する電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、光学フィルタ410に塵埃除去に適した振動モードを励起させる。塵埃除去動作が終了するとステップ106に進む。
ステップ106では、ステップ105での塵埃除去動作によって意図せずシャッタ幕ユニット440が本来居るべき幕閉位置から動いてしまった場合でも閉位置を保証できるように幕閉位置の正規位置出しのリセット動作を行う。
まず電力供給回路110は、シャッタ動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。MPU100は、シャッタ動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、シャッタ幕ユニット440と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生しシャッタ幕ユニット440は移動する。この時、シャッタはステップ105を行う前は幕閉状態であったので、幕閉方向への駆動振動を発生させ、幕閉位置の正規位置にシャッタ幕が居ることを保証する。
次に、ステップ107で、撮影者によりSW2(7b)が操作されたか否かを判定し、操作されている場合はステップ108に進み、操作されていない場合はステップ115へ進む。
ステップ108では、SW2(7b)によるシャッタ動作開始の指令を受けて、カメラ本体1に撮像動作を行わせる。撮像動作とは、SW2(7b)操作から、撮像素子33が露光開始するまでに、シャッタ幕ユニット440を撮像素子33前面より待避(幕開動作)させ、撮像素子33による撮像が行われた後、シャッタ幕ユニット440を撮像素子(33)前面に移動させる(幕閉動作)といった動作のことである。
まず電力供給回路110は、シャッタ動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。MPU100は、シャッタ動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、シャッタ幕ユニット440と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生しシャッタ幕ユニット440は移動する。撮像素子33による撮像の前後に前記シャッタの動作を幕開動作および幕閉動作を行い、撮像動作を行う。撮像動作が終了するとステップ115に進む。
ステップ109では、ステップ103で撮影者によりLVモード釦45がONされたのを受けて、MPU100は、ミラー駆動回路101に駆動信号を送る。ミラー駆動回路はたとえばDCモータとギヤトレインなどから構成される公知の駆動系を駆動することで、クイックリターンミラー6及びサブミラー30を撮影光束から待避する位置とへ駆動する。
さらにMPU100は、シャッタ幕の幕開開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる電圧を生成し、圧電素子430に印加する。
圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、シャッタ幕ユニット440と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生しシャッタ幕ユニット440が移動し、幕開駆動を行う。さらに、撮像素子33は、撮影レンズ200を透過してきた被写体光を撮像して映像信号処理回路104を通してカラー液晶モニター19にスルー画を表示する。すなわち、通常のファインダーを観察しての撮影モードからカラー液晶モニタ19にスルー画を表示してのLVモードに移行する。
LVモードへの移行が終了するとステップ110に進む。
LVモードへの移行が終了するとステップ110に進む。
ステップ110では、撮影者により塵埃除去指示操作部材44がONされたか否かを判定し、操作されている場合はステップ110に進み、操作されていない場合はステップ113へ進む。なお、本実施形態では塵埃除去指示操作部材44を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、塵埃除去動作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等を用いて指示するものであっても良い。
ステップ111では、塵埃除去動作開始の指令を受けて、カメラ本体1に塵埃除去動作を行わせる。まず電力供給回路110は、塵埃除去動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。MPU100は、塵埃除去動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、光学フィルタ410に塵埃除去に適した振動モードを励起する電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、光学フィルタ410に塵埃除去に適した振動モードを励起させる。塵埃除去動作が終了するとステップ112に進む。
ステップ112では、ステップ111での塵埃除去動作によって意図せずシャッタ幕ユニット440が本来居るべき幕開位置から動いてしまった場合でも幕開位置を保証できるように幕開位置の正規位置出しのリセット動作を行う。まず電力供給回路110は、シャッタ動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。
MPU100は、シャッタ動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、シャッタ幕ユニット440と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生しシャッタ幕ユニット440は移動する。
この時、シャッタはステップ110を行う前は幕開状態であったので、幕開方向への駆動振動を発生させ、幕開位置の正規位置にシャッタ幕が居ることを保証する。
次に、ステップ113で、撮影者によりSW2(7b)が操作されたか否かを判定し、操作されている場合はステップ114に進み、操作されていない場合はステップ115へ進む。
次に、ステップ113で、撮影者によりSW2(7b)が操作されたか否かを判定し、操作されている場合はステップ114に進み、操作されていない場合はステップ115へ進む。
ステップ114では、SW2(7b)によるシャッタ動作開始の指令を受けて、カメラ本体1に撮像動作を行わせる。既にLVモードに設定されているので、シャッタ幕は開状態であり、撮像素子33により撮像が行われる。撮像動作が終了するとステップ115に進む。
ステップ115では、撮影者によりLVモード釦45がONされたか否かを判定し、操作されている場合はステップ1116に進み、操作されていない場合はステップ110へ戻る。
ステップ116では、ステップ115で撮影者によりLVモード釦45がONされたのを受けて、MPU100は、ミラー駆動回路101に駆動信号を送る。ミラー駆動回路はたとえばDCモータとギヤトレインなどから構成される公知の駆動系を駆動することで、クイックリターンミラー6をファインダにより被写体像を観察可能とする位置に駆動する。同時に、サブミラー30は焦点検出用センサユニット31へ撮影光束を導く位置とへ移動する。すなわちLVモード状態を解消し通常撮影モードに移行する。
次に、ステップ117で、カメラが待機状態においてメインスイッチ43にて電源がOFFされたか否かを判定し、OFFされるとステップ118に進み、OFFされていなければステップ103に戻る。
ステップ118では、ステップ105と同様の塵埃除去動作を実行後、ステップ119に進む。ここで、ステップ118における塵埃除去動作では、カメラ1の消費電力、動作時間等を考慮して、圧電素子430の駆動周波数、駆動時間、制御方法等のパラメータをステップ105やステップ111と異ならせても良いことは言うまでも無い。
ステップ119では、ステップ118での塵埃除去動作によって意図せずシャッタ幕ユニット440が本来居るべき幕閉位置から動いてしまった場合でも幕閉位置を保証できるように幕開位置の正規位置出しのリセット動作をステップ106と同様に行う。まず電力供給回路110は、シャッタ動作に必要な電力をカメラ本体1の各部へ供給する。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。
MPU100は、シャッタ動作開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路103に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路103は、MPU100より駆動信号を受け取ると、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる電圧を生成し、圧電素子430に印加する。圧電素子430は、印加される電圧に応じて伸縮し、突起部420aの先端に楕円運動(円運動)を発生させる。突起部420aの先端に発生する楕円運動(円運動)によって、シャッタ幕ユニット440と突起部420aの当接面に摩擦駆動力が発生しシャッタ幕ユニット440は移動する。この時、シャッタはステップ118を行う前は幕閉状態であったので、幕閉方向への駆動振動を発生させ、幕閉位置の正規位置にシャッタ幕が居ることを保証する。
ステップ120では、MPU100の制御により各回路を終了させるための制御を行い、必要な情報等をEEPROM100aに格納し、電力供給回路110を制御して各回路への電源供給を遮断する電源OFF動作を行う。
撮影者が意図した任意のタイミングだけではなく、電源をOFFすると塵埃除去動作が実行される。すなわち、光学フィルタ410の表面に付着した異物を除去する動作を行ってから、カメラシステムOFF動作を行うようにしている。
以上詳述したように、本実施形態によれば、振動ユニット470に励起する振動モードを制御することで、塵埃除去機能とシャッタ機能を1つの駆動源で実現可能な、省スペース、省部品点数を実現した撮像装置で、通常撮影モード時に塵埃除去動作を行った後には、必ずシャッタ幕の幕閉駆動を行い、LVモード時に塵埃除去動作を行った後には、必ずシャッタ幕の幕開駆動を行う事で、シャッタ幕の位置検出の為の特別な装置や機構を配置することなくシャッタの幕閉位置及び幕開位置の保証を行う事が出来る。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
32 シャッタ幕、100 MPU、103 圧電素子駆動回路、
400 撮像ユニット、410 光学フィルタ、420 振動体、430 圧電素子、
440 シャッタ幕ユニット、470 振動ユニット、480 移動体、
520 付勢部材
400 撮像ユニット、410 光学フィルタ、420 振動体、430 圧電素子、
440 シャッタ幕ユニット、470 振動ユニット、480 移動体、
520 付勢部材
Claims (4)
- 加振部材(430)と、
撮像素子(33)の被写体側に配設され前記加振部材(430)の振動を受けることで振動する光学部材(410)と、
前記加振部材(430)の振動を受けることで振動する振動子(420)と、
前記加振部材(430)の制御を行う制御部(100)と、
前記振動子(420)と当接しており前記振動子(420)の運動を受けることで移動する移動部材(440)とを備え、
前記加振部材(430)の一方の面は前記光学部材(410)と貼着し、その対面は前記振動子(420)と貼着している前記加振部材(430)と前記光学部材(410)と前記振動子(420)によって構成される振動部材(470)を前記制御部(100)によって、前記加振部材(430)の振動モードを制御することで、前記移動部材(440)を前記撮像素子(33)を遮蔽する第1の位置に移動させる第1閉制御モードあるいは前記撮像素子(33)を開放する第2の位置に移動させる第1開制御モードと、前記光学部材(410)を振動させることで、前記光学部材(410)に付着した異物を除去する第2制御モードと、を切り替えることが可能な撮像装置において、異物を除去する第2の制御モードを実施後には、前記移動部材(440)を第1の位置に移動させる第1閉制御モードを実施することを特徴とする撮像装置。 - 加振部材(430)と、
撮像素子(33)の被写体側に配設され前記加振部材(430)の振動を受けることで振動する光学部材(410)と、
前記加振部材(430)の振動を受けることで振動する振動子(420)と、
前記加振部材(430)の制御を行う制御部(100)と、
前記振動子(420)と当接しており前記振動子(420)の運動を受けることで移動する移動部材(440)とを備え、
前記加振部材(430)の一方の面は前記光学部材(410)と貼着し、その対面は前記振動子(420)と貼着している前記加振部材(430)と前記光学部材(410)と前記振動子(420)によって構成される振動部材(470)を前記制御部(100)によって、前記加振部材(430)の振動モードを制御することで、前記移動部材(440)を前記撮像素子(33)を遮蔽する第1の位置に移動させる第1閉制御モードあるいは前記撮像素子(33)を開放する第2の位置に移動させる第1開制御モードと、前記光学部材(410)を振動させることで、前記光学部材(410)に付着した異物を除去する第2制御モードと、を切り替えることが可能な撮像装置において、異物を除去する第2制御モードを実施後には、前記第2制御モードを実施する前に移動部材が位置した第1の位置あるいは第2の位置の方向への第1制御モードを実施することを特徴とする撮像装置。 - 撮像の度に、クイックリターンミラー(6)を撮影光路内に位置する状態と撮影光路内から退避した状態とに回動駆動すると共に移動部材(440)を開閉駆動させて撮像する通常撮影モード設定時に、第2制御モードを実施後には、振動部材(470)によって移動部材(440)を第1閉制御モードで駆動することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 移動部材(440)を予め開いた状態にさせるとともに前記クイックリターンミラー(6)を撮影光路内から退避させることにより前記撮像素子(33)から得られる被写体像を表示手段(9)に逐次表示するライブビュー撮影モード設定時に、第2制御モードを実施後には、振動部材(470)によって移動部材(440)を第1開制御モードで駆動することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014215852A JP2016085245A (ja) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014215852A JP2016085245A (ja) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | 撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016085245A true JP2016085245A (ja) | 2016-05-19 |
Family
ID=55972569
Family Applications (1)
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JP2014215852A Pending JP2016085245A (ja) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2016085245A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7484472B2 (ja) | 2020-06-16 | 2024-05-16 | ソニーグループ株式会社 | 撮像装置 |
-
2014
- 2014-10-23 JP JP2014215852A patent/JP2016085245A/ja active Pending
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