JP3727903B2 - カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子を有する撮像素子ユニットを備えたカメラに関し、例えばレンズ交換可能な一眼レフレックス式デジタルカメラ等のカメラの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮影光学系を透過した被写体からの光束（以下、被写体光束という）に基づいて形成される被写体像を所定の位置に配置した固体撮像素子等、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice。以下、単に撮像素子という）等の光電変換面上に結像させ、当該撮像素子等の光電変換作用を利用して所望の被写体像を表わす電気的な画像信号等を生成し、この画像信号等に基づく信号を、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌiquid Ｃrystal Ｄisplay）等の所定の表示装置等へと出力して画像等を表示させたり、撮像素子等によって生成した画像信号等を所定の形態の画像データとして所定の記録媒体の所定の記録領域に記録し、さらにこの記録媒体に記録された画像データを読み出して、その画像データに対して表示装置を用いて表示するのに最適な画像信号となるように変換処理した後、処理済の画像信号に基づいて、これに対応する画像を表示させ得るように構成した、いわゆるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラ等（以下、デジタルカメラ又は単にカメラという）が、一般的に実用化され広く普及している。
【０００３】
また、一般的なデジタルカメラにおいては、撮影動作に先立って撮影対象となる所望の被写体を観察し、当該被写体を含む撮影範囲を設定する等の目的で、光学的ファインダー装置を備えているのが一般である。
【０００４】
この光学ファインダー装置としては、撮影光学系の光軸上に配設した反射部材等を用いて撮影光学系を透過した被写体光束の進行方向を折り曲げて観察用の被写体像を所定の位置に結像させる一方、撮影動作時には、撮影光学系の光軸上から反射部材を退避させることにより、被写体光束を撮像素子の受光面、即ち光電変換面へと導き、当該光電変換面上に撮影用の被写体像を形成させるように構成したいわゆる一眼レフレックス方式のファインダー装置等が一般的に利用されている。
【０００５】
そして、近年においては、一眼レフレックス方式のファインダー装置を具備すると共に、カメラ本体に対して撮影光学系を着脱自在となるように構成し、使用者が所望するときに所望の撮影光学系を任意に着脱し交換することで、単一のカメラ本体において複数種類の撮影光学系を選択的に使用し得るように構成したいわゆるレンズ交換可能な形態のデジタルカメラが一般に実用化されつつある。
【０００６】
このようなレンズ交換可能な形態のデジタルカメラにおいては、当該撮影光学系をカメラ本体から取り外した際に、カメラ本体の内部に空気中に浮遊する塵埃等が侵入する可能性がある。また、カメラ本体内部には、例えばシャッター・絞り機構等、機械的に動作する各種の機構が配設されていることから、これら各種の機構等からは、その動作中に塵埃等が発生する場合もある。
【０００７】
一方、撮影光学系をカメラ本体から取り外した際には、当該撮影光学系の後方に配置される撮像素子の受光面（光電変換面とも言う）がカメラ内部の外気に露呈されることになることから、塵埃等が帯電作用等の要因によって撮像素子の光電変換面に付着することがある。
【０００８】
そこで、従来の一眼レフレックス方式のデジタルカメラ等においては、帯電作用等に起因して撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するための技術が、例えば特開２０００−２９１３２号公報等によって提案されている。
【０００９】
上記特開２０００−２９１３２号公報に開示されている手段は、レンズ交換可能な形態の一眼レフレックス方式のデジタルカメラにおいて、カメラ内部に設けられる撮像素子の受光面を覆うカバー部材の表面に透明電極を設け、この電極に対して直流電圧若しくは数ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度の周波数の交流電圧を印加することによって、帯電作用によって撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するようにしたものである。
【００１０】
当該公報に開示されている手段によれば、撮像素子に生起する電荷を中和することによって静電気等に起因して撮像素子の受光面に塵埃等が付着するのを抑制することができるというものである。
【００１１】
他方、従来のデジタルカメラにおける撮像素子としては、いわゆるパッケイジに封じられた形態の撮像素子（例えばパッケイジＣＣＤという）が広く用いられているが、このような形態の撮像素子とは別に、近年においては、いわゆるベアチップＣＣＤと呼ばれる裸の状態のＣＣＤチップを市場に供給することが提案されている。
【００１２】
このようなベアチップＣＣＤにおいては、その光電変換面上に塵埃等が付着する可能性が多くなることから、ベアチップＣＣＤとこれを載置する基板との間に圧電素子を設け、この圧電素子に対して所定の電圧を印加することによって当該ベアチップＣＣＤ自体を振動させ、これにより光電変換面上に付着した塵埃等を振り落とすようにする手段についての提案が、例えば特開平９−１３０６５４号公報等によって開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の特開２０００−２９１３２号公報に開示されている手段では、帯電した撮像素子の電荷を中和させることで塵等が付着するのを抑制するようにしていることから、例えば静電気に因らずに撮像素子の光電変換面上に単に付着したり堆積した状態の塵埃等を除去する手段としては、最適なものではないと考えられる。
【００１４】
また、上述の特開平９−１３０６５４号公報に開示されている手段では、ベアチップＣＣＤを念頭に入れて考案されている手段であるために、従来のデジタルカメラにおいて一般的に利用されているパッケイジＣＣＤのような形態の撮像素子に対して適用するためには、最適な手段であるとは言えない。
【００１５】
つまり、一般的な形態のパッケイジＣＣＤ等に対して上述の特開平９−１３０６５４号公報に開示されている手段を適用した場合には、例えば撮像素子自体又はそのパッケイジに対して振動を加えることになるので、この加振作用によって撮像素子及びその近傍に配設される各種の機構に対して、例えば機構的な劣化や狂い等の悪影響が波及する虞がある。
【００１６】
一方、本出願人は、先に特願２０００−４０１２９１号において、撮像素子の光電変換面の側を封止乃至保護する防塵部材を備えることで、当該撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の表面に付着する塵埃等に対しては、所定の加振手段によって防塵部材に所定の振幅の振動を与えることによって、これを除去する手段を提案している。
【００１７】
この手段によれば、小型でかつ簡単な機構によって撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の表面に付着する塵埃等を容易に除去し得るレンズ交換可能な形態のデジタルカメラを構成することができるというものである。
【００１８】
この場合において、防塵部材の表面に付着する塵埃等の大きさや重量には、様様なものがあり、一様な振動を加えるだけでなく、加振時の振動周波数や振幅等について、種々の工夫を施すことによって、より一層の塵埃除去効果を得ることができるものと考えられる。
【００１９】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑えると同時に、防塵部材の表面に付着する塵埃等を除去する手段を備えたカメラにおいて、より確実かつ迅速に防塵部材の表面に付着した塵埃を除去することができるようにしたカメラを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明によるカメラは、被写体の光学像を結像する撮影光学系と、上記光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、上記撮影光学系と上記光電変換素子との間に配置される光学素子と、上記光学素子を少なくとも二つ以上の共振周波数の付近で順次振動させる加振手段とを具備していることを特徴とする。
【００２１】
また、第２の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記加振手段は、上記光学素子を低次の共振周波数で振動させた後、高次の共振周波数で振動させるようにしたことを特徴とする。
【００２２】
そして、第３の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記加振手段は、上記光学素子を高次の共振周波数で振動させた後、低次の共振周波数で振動させるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
第４の発明によるカメラは、被写体の光学像を結像する撮影光学系と、上記光学像を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮影光学系と上記光電変換素子との間に配置される防塵フイルターと、上記防塵フイルターを振動させるための圧電素子と、上記圧電素子の駆動回路と、上記駆動回路の制御信号を出力する制御回路とを具備し、上記制御回路は、はじめに上記防塵フイルターを低次の共振振動させるための制御信号を上記駆動回路に出力し、その後、上記防塵フイルターを高次の共振振動させるための制御信号を出力することを特徴とする。
【００２４】
第５の発明によるカメラは、被写体の光学像を結像する撮影光学系と、上記光学像を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮影光学系と上記光電変換素子との間に配置される防塵フイルターと、上記防塵フイルターを振動させるための圧電素子と、上記圧電素子の駆動回路と、上記駆動回路の制御信号を出力する制御回路とを具備し、上記制御回路は、はじめに上記防塵フイルターを高次の共振振動させるための制御信号を上記駆動回路に出力し、その後、上記防塵フイルターを低次の共振振動させるための制御信号を出力することを特徴とする。
【００２５】
第６の発明は、上記第４の発明又は上記第５の発明によるカメラにおいて、上記低次の共振振動は、節の数が一つの一次振動であり、上記高次の共振振動は、節の数が二つの二次振動であることを特徴とする。
【００２６】
第７の発明によるカメラは、被写体の光学像を結像する撮影光学系と、上記光学像を電気信号に変換する撮像手段と、上記撮影光学系と上記撮像手段との間に配置されるフイルター手段と、上記フイルター手段を当該フイルター手段の共振周波数付近で振動させる加振手段と、少なくとも上記加振手段を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、上記フイルター手段の振動の次数が低次から高次に、もしくは高次から低次に変更されるように上記加振手段を制御することを特徴とする。
【００２７】
第８の発明によるカメラは、被写体の光学像を結像する撮影光学系と、上記光学像を電気信号に変換する撮像手段と、上記撮影光学系と上記撮像手段との間に配置される光学素子と、上記光学素子を定在波振動させる加振手段とを具備し、上記加振手段は、振動の節の数が順次変化するように上記光学素子を振動させることを特徴とする。
【００２８】
第９の発明は、上記第８の発明によるカメラにおいて、上記加振手段は、振動の節の数が順次増加するように上記光学素子を振動させることを特徴とする。
【００２９】
第１０の発明は、上記第８の発明によるカメラにおいて、上記加振手段は、振動の節の数が順次減少するように上記光学素子を振動させることを特徴とする。
【００３０】
第１１の発明によるカメラは、撮影光学系を介して被写体の光学像を撮像素子の受光面に結像させ、上記撮像素子によって上記光学像を電気信号に変換するようにしたカメラにおいて、上記撮像素子の前面に防塵フイルターを配置し、この防塵フイルターを当該防塵フイルターの有する複数の共振周波数付近で順次振動させることによって、上記防塵フイルターの表面に付着した塵埃等を除去するようにしたことを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
まず、本発明の一実施形態のカメラについて、その概略的な構成を以下に説明する。
【００３２】
図１・図２は、本発明の第１の実施形態のカメラの概略的な構成を示す図であって、図１は、本カメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本カメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図である。
【００３３】
本実施形態のカメラ１は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体部１１及びレンズ鏡筒１２とからなり、両者（１１・１２）は、互いに着脱自在に構成されてなるものである。
【００３４】
レンズ鏡筒１２は、複数のレンズやその駆動機構等からなる撮影光学系１２ａを内部に保持して構成されている。この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることで当該被写光束により形成される被写体の像を所定の位置（後述する撮像素子２７の光電変換面（受光面）上）に結像せしめるように例えば複数の光学レンズ等によって構成されるものである。そして、このレンズ鏡筒１２は、カメラ本体部１１の前面に向けて突出するように配設されている。
【００３５】
なお、このレンズ鏡筒１２については、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００３６】
カメラ本体部１１は、内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるように配設するための連結部材である撮影光学系装着部１１ａをその前面に備えて構成されてなるいわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。
【００３７】
つまり、カメラ本体部１１の前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１の内部へと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成されており、この露光用開口の周縁部に撮影光学系装着部１１ａが形成されている。
【００３８】
カメラ本体部１１の外面側には、その前面に上述の撮影光学系装着部１１ａが配設されているほか、上面部や背面部等の所定の位置にカメラ本体部１１を動作させるための各種の操作部材、例えば撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン１７等等が配設されている。これらの操作部材については、本発明とは直接関連しない部分であるので、図面の煩雑化を避けるために、レリーズボタン１７以外の操作部材については、その図示及び説明を省略する。
【００３９】
カメラ本体部１１の内部には、図１に示すように、各種の構成部材、例えば、撮影光学系１２ａによって形成される所望の被写体像を撮像素子２７（図２参照）の光電変換面上とは異なる所定の位置に形成させるべく設けられ、いわゆる観察光学系を構成するファインダー装置１３と、撮像素子２７の光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッター部１４と、このシャッター部１４を含み撮影光学系１２ａを透過した被写体光束に基づいて形成される被写体像に対応した画像信号を得る撮像手段であり光電変換素子である撮像素子２７及びこの撮像素子２７の光電変換面の前面側の所定の位置に配設され当該光電変換面への塵埃等の付着を予防する光学素子であり防塵部材であってフイルター手段である防塵フイルター２１（詳細については後述する）等からなるアッセンブリである撮像ユニット１５と、撮像素子２７により取得した画像信号に対して各種の信号処理を施す画像信号処理回路１６ａ（図２参照）等の電気回路を構成する各種の電気部材が実装される主回路基板１６を始めとした複数の回路基板（図１では主回路基板１６のみを図示している）と、等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
【００４０】
ファインダー装置１３は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導き得るように構成される反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａにより形成される像を拡大して観察するのに最適な形態の像を結像させる接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。
【００４１】
反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態においては、撮影光学系１２ａの光軸上において当該光軸に対して所定の角度、例えば角度４５度を有して配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にあるときには、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。
【００４２】
一方、本カメラ１が撮影動作の実行中において、その実際の露光動作中には、当該反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の位置に移動するようになっている。これによって、被写体光束は、撮像素子２７の側へと導かれ、その光電変換面を照射するようになっている。
【００４３】
シャッター部１４は、例えばフォーカルプレーン方式のシャッター機構や、このシャッター機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００４４】
また、本カメラ１の内部には、上述したように複数の回路基板が配設され、各種の電気回路を構成している。本カメラ１の電気的な構成は、図２に示すように、例えば本カメラ１の全体を統括的に制御する制御手段であり制御回路であるＣＰＵ４１と、撮像素子２７によって取得した画像信号に基づいて記録に適合する形態の信号に変換する信号処理等、各種の信号処理を施す画像信号処理回路１６ａと、この画像信号処理回路１６ａによって処理済みの画像信号や画像データ及びこれに付随する各種の情報等を一時的に記録するワークメモリ１６ｂと、この画像信号処理回路１６ａによって生成された所定の形態の記録用の画像データを所定の領域に記録する記録媒体４３と、この記録媒体４３と本カメラ１の電気回路とを電気的に接続すべく構成される記録媒体インターフェイス４２と、画像を表示するための液晶表示装置（ＬＣＤ）等からなる表示部４６と、この表示部４６と本カメラ１との間を電気的に接続し、画像信号処理回路１６ａによって処理済の画像信号を受けて表示部４６を用いて表示するのに最適な表示用の画像信号を生成する表示回路４７と、乾電池等の二次電池等からなる電池４５と、この電池４５又は所定の接続ケイブル等（図示せず）により供給される外部電源（ＡＣ）からの電力を受けて、本カメラ１を動作させるのに適するように制御し、各電気回路へと配電する電源回路４４と、撮像ユニット１５に含まれる防塵フイルター２１を振動させるためにＣＰＵ４１から出力される制御信号にしたがって圧電素子２２（後述する）を駆動制御する電気回路（駆動回路）であって発振器等からなる防塵フイルター駆動部４８等からなる。
【００４５】
次に、本実施形態のカメラ１における撮像ユニット１５の詳細について、以下に説明する。
図３・図４・図５は、本実施形態のカメラ１における撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、図３は、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。図４は、組み立てた状態の当該撮像ユニットの一部を切断して示す斜視図である。図５は、図４の切断面に沿う断面図である。
【００４６】
なお、本実施形態のカメラ１の撮像ユニット１５は、上述したようにシャッター部１４を含む複数の部材によって構成されるユニットであるが、図３から図５においては、その主要部を図示するに留め、シャッター部１４の図示は省略している。また、各構成部材の位置関係を示すために、図３〜図５においては、当該撮像ユニット１５の近傍に設けられ、撮像素子２７が実装されると共に、画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等からなる撮像系の電気回路が実装される主回路基板１６を合わせて図示している。なお、この主回路基板１６、それ自体の詳細については、従来のカメラ等において一般的に利用されているものが適用されるものとして、その説明は省略する。
【００４７】
撮像ユニット１５は、ＣＣＤ等からなり撮影光学系１２ａを透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子２７と、この撮像素子２７を固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子２７の光電変換面の側に配設され、撮影光学系１２ａを透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くべく形成される光学的ローパスフイルター（Ｌow Pass Filter；以下、光学ＬＰＦという）２５と、この光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間の周縁部に配置され、略枠形状の弾性部材等によって形成されるローパスフイルター受け部材２６と、撮像素子２７を収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持しかつ所定の部位を後述する防塵フイルター受け部材２３（後述する第１の部材）に密に接触するように配設される撮像素子収納ケース部材２４（後述する第２の部材；以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置され防塵フイルター２１（防塵部材）をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フイルター受け部材２３（第１の部材）と、この防塵フイルター受け部材２３によって支持されて撮像素子２７の光電変換面の側であって光学ＬＰＦ２５の前面側において当該光学ＬＰＦ２５との間に所定の間隔を持つ所定の位置に対向配置される防塵部材である防塵フイルター２１と、この防塵フイルター２１の周縁部に配設され当該防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えるための加振手段であり加振用部材であって、例えば電気機械変換素子等からなる圧電素子２２と、この圧電素子２２を駆動する駆動回路である防塵フイルター駆動部４８（図３〜図５には図示せず。図２参照）と、防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００４８】
撮像手段である撮像素子２７は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を自己の光電変換面に受けて光電変換処理を行なうことによって、当該光電変換面に形成される被写体像に対応した画像信号を取得するものであって、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）が適用されている。
【００４９】
この撮像素子２７は、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６上の所定の位置に実装されている。この主回路基板１６には、上述したように画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等が共に実装されており、撮像素子２７からの出力信号、即ち光電変換処理により得られた画像信号が画像信号処理回路１６ａ等へと電送されるようになっている。
【００５０】
この画像信号処理回路１６ａにおいてなされる信号処理としては、例えば撮影光学系装着部１１ａに装着されたレンズ鏡筒１２の内部に保持される撮影光学系１２ａによって撮像素子２７の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子２７から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換する処理等、各種の信号処理である。このような信号処理は、電子的な画像信号を取り扱うように構成される一般的なデジタルカメラ等において通常になされる処理と同様である。したがって、当該カメラ１において実行される各種の信号処理についての詳細な説明は省略する。
【００５１】
撮像素子２７の前面側には、ローパスフイルター受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ２５が配設されている。そして、これを覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。
【００５２】
つまり、ＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口２４ｃが設けられており、この開口２４ｃには、その後方側から光学ＬＰＦ２５及び撮像素子２７が配設されるようになっている。この開口２４ｃの後方側の内周縁部には、図４・図５に示すように断面が略Ｌ字形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００５３】
上述したように、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、弾性部材等からなるローパスフイルター受け部材２６が配設されている。このローパスフイルター受け部材２６は、撮像素子２７の前面側の周縁部においてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ光学ＬＰＦ２５の背面側の周縁部近傍に当接するようになっている。そして、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間を略気密性が保持されるようにしている。これにより、光学ＬＰＦ２５には、ローパスフイルター受け部材２６による光軸方向への弾性力が働くことになる。
【００５４】
そこで、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａに対して略気密的に接触させるように配置することで、当該光学ＬＰＦ２５をその光軸方向に変位させようとするローパスフイルター受け部材２６による弾性力に抗して当該光学ＬＰＦ２５の光軸方向における位置を規制するようにしている。
【００５５】
換言すれば、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ２５は、段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ２５は、ＣＣＤケース２４の内部から前面側へ向けて外部に抜け出ないようになっている。
【００５６】
このようにして、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側から光学ＬＰＦ２５が挿入された後、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７が配設されるようになっている。この場合において、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、周縁部においてローパスフイルター受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００５７】
また、撮像素子２７は、上述したように撮像素子固定板２８を挟んで主回路基板１６に実装されている。そして、撮像素子固定板２８は、ＣＣＤケース２４の背面側からネジ孔２４ｅに対してネジ２８ｂによってスペーサ２８ａを介して固定されている。また、撮像素子固定板２８には、主回路基板１６がスペーサ１６ｃを介してネジ１６ｄによって固定されている。
【００５８】
ＣＣＤケース２４の前面側には、防塵フイルター受け部材２３がＣＣＤケース２４のネジ孔２４ｂに対してネジ２３ｂによって固定されている。この場合において、ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、図４・図５において詳細に示すように、周溝２４ｄが略環状に形成されている。その一方で、防塵フイルター受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝２４ｄに対応させた環状凸部２３ｄ（図３には図示出来ず）が全周にわたって略環状に形成されている。したがって、環状凸部２３ｄと周溝２４ｄとが嵌合することによりＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３とは、環状の領域、即ち周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが形成される領域において相互に略気密的に嵌合するようになっている。
【００５９】
防塵フイルター２１は、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、この透明部が光学ＬＰＦ２５の前面側に所定の間隔を持って対向配置されているものである。
【００６０】
また、防塵フイルター２１の一方の面（本実施形態では背面側）の周縁部には、当該防塵フイルター２１に対して振動を与えるための所定の加振用部材であり電気機械変換素子等によって形成される圧電素子２２が一体となるように、例えば接着剤による貼着等の手段により配設されている。この圧電素子２２は、防塵フイルター駆動部４８によって所定の周期を有する駆動電圧を印加することで防塵フイルター２１に所定の振動、即ち定在波振動を発生させることができるように構成されている。
【００６１】
そして、防塵フイルター２１は、防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように板ばね等の弾性体からなる押圧部材２０によって固定保持されている。
【００６２】
防塵フイルター受け部材２３の略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口２３ｆが設けられている。この開口２３ｆは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が後方に配置される撮像素子２７の光電変換面を照射するのに充分な大きさとなるように設定されている。
【００６３】
この開口２３ｆの周縁部には、前面側に突出する壁部２３ｅ（図４・図５参照）が略環状に形成されており、この壁部２３ｅの先端側には、さらに前面側に向けて突出するように受け部２３ｃが形成されている。
【００６４】
一方、防塵フイルター受け部材２３の前面側の外周縁部近傍には、所定の位置に複数（本実施形態では三箇所）の突状部２３ａが前面側に向けて突出するように形成されている。この突状部２３ａは、防塵フイルター２１を固定保持する押圧部材２０を固設するために形成される部位であって、当該押圧部材２０は、突状部２３ａの先端部に対してねじ２０ａ等の締結手段により固設されている。
【００６５】
押圧部材２０は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部２３ａに固定され、自由端部が防塵フイルター２１の外周縁部に当接することで、当該防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３の側、即ち光軸方向に向けて押圧するようになっている。
【００６６】
この場合において、防塵フイルター２１の背面側の外周縁部に配設される圧電素子２２の所定の部位が、受け部２３ｃに当接することで、防塵フイルター２１及び圧電素子２２の光軸方向における位置が規制されるようになっている。したがってこれにより、防塵フイルター２１は、圧電素子２２を介して防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように固定保持されている。
【００６７】
換言すれば、防塵フイルター受け部材２３は、押圧部材２０による附勢力によって防塵フイルター２１と圧電素子２２を介して気密的に接合するように構成されている。
【００６８】
ところで、上述したように防塵フイルター受け部材２３とＣＣＤケース２４とは、周溝２４ｄと環状凸部２３ｄ（図４・図５参照）とが相互に略気密的に嵌合するようになっているのと同時に、防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とは、押圧部材２０の附勢力により圧電素子２２を介して気密的に接合するようになっている。また、ＣＣＤケース２４に配設される光学ＬＰＦ２５は、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部とＣＣＤケース２４の段部２４ａとの間で略気密的となるように配設されている。さらに、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７がローパスフイルター受け部材２６を介して配設されており、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間においても、略気密性が保持されるようになっている。
【００６９】
したがってこれにより、光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１とが対向する間の空間には、所定の空隙部５１ａが形成されている。また、光学ＬＰＦ２５の周縁側、即ちＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とによって、空間部５１ｂが形成されている。この空間部５１ｂは、光学ＬＰＦ２５の外側に張り出すようにして形成されている封止された空間である（図４・図５参照）。また、この空間部５１ｂは、空隙部５１ａよりも広い空間となるように設定されている。そして、空隙部５１ａと空間部５１ｂとからなる空間は、上述した如くＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１と光学ＬＰＦ２５とによって略気密的に封止される封止空間５１となっている。
【００７０】
このように、本実施形態のカメラにおける撮像ユニット１５では、光学ＬＰＦ２５及び防塵フイルター２１の周縁に形成され空隙部５１ａを含む略密閉された封止空間５１を形成する封止構造部が構成されている。そして、この封止構造部は、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側の位置に設けられるようになっている。
【００７１】
さらに、本実施形態においては、防塵フイルター２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する第１の部材である防塵フイルター受け部材２３と、光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持すると共に、自己の所定部位で防塵フイルター受け部材２３（第１の部材）と密に接触するように配設される第２の部材であるＣＣＤケース２４等によって、封止構造部が構成されている。
【００７２】
上述のように構成された本実施形態のカメラにおいては、撮像素子２７の前面側の所定の位置に防塵フイルター２１を対向配置し、撮像素子２７の光電変換面と防塵フイルター２１との周縁に形成される封止空間５１を封止するように構成したことによって、撮像素子２７の光電変換面に塵埃等が付着するのを予防している。
【００７３】
そして、この場合においては、防塵フイルター２１の前面側の露出面に付着する塵埃等については、当該防塵フイルター２１の周縁部に一体となるように配設される圧電素子２２に周期電圧を印加して防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えることで、除去することができるようになっている。
【００７４】
図６は、本カメラ１における撮像ユニット１５のうち防塵フイルター２１及びこれに一体に設けられる圧電素子２２のみを取り出して示す正面図である。また、図７・図８は、図６の圧電素子２２に対して周期的な駆動電圧を印加した際の防塵フイルター２１及び圧電素子２２の状態変化を示し、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００７５】
ここで、例えば圧電素子２２に負（マイナス；−）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、図７・図８において実線で示すように変形する一方、圧電素子２２に正（プラス；＋）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、同図において点線で示すように変形することになる。
【００７６】
この場合において、図６〜図８の符号２１ａで示すような振動の節の位置では、実質的に振幅は零になることから、この節２１ａに対応する部位に防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃを当接させるように設定する。これにより、振動を阻害することなく防塵フイルター２１を効率的に支持し得ることになる。
【００７７】
そして、この状態において、所定のときに防塵フイルター駆動部４８を制御して、圧電素子２２に対して周期的な電圧を印加することで防塵フイルター２１は振動し、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等は除去される。
【００７８】
なお、このときの共振周波数は、防塵フイルター２１の形状や板厚・材質等により決まるものである。上述の図６〜図８に示す例では、一次振動を発生させた場合を示している。
【００７９】
図９〜図１１に示す別の例示では、図６〜図８に示す例と全く同じ構成の防塵フイルターに対して二次振動を発生させた場合のようすを示している。
【００８０】
この場合において、図９は、図６と同様に本カメラ１における撮像ユニット１５のうち防塵フイルター２１及びこれに一体に設けられる圧電素子２２のみを取り出して示す正面図である。また、図１０・図１１は、図９の圧電素子２２に対して二次振動を発生させるための周期的な電圧を印加した際の防塵フイルター２１及び圧電素子２２の状態変化を示し、図１０は図９のＡ−Ａ線に沿う断面図、図１１は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００８１】
ここで、例えば圧電素子２２に負（マイナス；−）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、図１０・図１１において実線で示すように変形する一方、圧電素子２２に正（プラス；＋）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、同図において点線で示すように変形することになる。
【００８２】
この場合においては、図９〜図１１に示す符号２１ａ・２１ｂのようにこの振動では二対の節が存在することになるが、節２１ａに対応する部位に防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃを当接させるように設定することで、上述の図６〜図８に示す例と同様に、振動を阻害することなく防塵フイルター２１を効率的に支持し得ることになる。
【００８３】
したがって、このような防塵機構において、所定のときに防塵フイルター駆動部４８を制御して、圧電素子２２に対して周期的な電圧を印加することで防塵フイルター２１は振動し、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等は除去できる。
【００８４】
そして、上述の一次振動と二次振動とを組み合わせることによって一連の塵埃除去動作に変化を与えることができる。つまり、一連の塵埃除去動作の中において、防塵フイルター２１の振動状態に変化を与えることによって、より一層の塵埃除去効果を期待できる。
【００８５】
即ち、例えば二種類の振動周波数で防塵フイルター２１を振動させた場合の作用を考えてみる。
【００８６】
まず、防塵フイルター２１を一次振動させた場合において、定在波であるのと進行波であるのとに関らず、低い周波数で振動させた場合には、振幅が大きくかつ加速度は小さい。したがってこの場合には、防塵フイルター２１の表面上に付着した塵埃等のうち比較的重量の大きな塵埃等を長い距離だけ移動させることができる傾向がある。
【００８７】
一方、防塵フイルター２１を高い周波数で振動させた場合には、その振幅は小さいが加速度は大きい。したがって、この場合には、防塵フイルター２１の表面上に付着した塵埃等のうち比較的重量の小さい塵埃等が移動し易くなる傾向がある。
【００８８】
したがって、防塵フイルター２１に対して所定の時間内に単一の周波数による振動を与えた場合よりも、異なる次数の振動、即ちここでは一次振動と二次振動とを適宜組み合わせた形態で防塵フイルター２１を振動させた場合の方が、より一層の効果的に塵埃等の除去を行なうことができるのである。
【００８９】
なお、定在波である場合には、その振動の節の数は、低い周波数では少なく、周波数が高くなるにつれて多くなる傾向がある。したがって、低い周波数で振動させた場合には、より広い面積にある塵埃等を一度に振り落とすことができることがわかっている。
【００９０】
図１２は、本発明の一実施形態のカメラにおける塵埃除去動作の一例を示し、当該塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャートである。
【００９１】
この図１２によって示す第１の例では、一連の塵埃除去動作の中において、防塵フイルター２１を振動させるに際して、二種類の振動を組み合わせて塵埃除去を行なうように動作させる場合を示している。
【００９２】
なお、以下に説明する塵埃除去動作は、ＣＰＵ４１の制御によって行われる動作であって、所定のとき、例えばカメラ１の使用中において撮影光学系１２ａ（レンズ鏡筒１２）を交換するとき等、所定のときに実行される動作である。
【００９３】
以下、図１２のフローチャートに従って、本例の塵埃除去動作の流れを説明する。
【００９４】
まず、ステップＳ１において、ＣＰＵ４１は、圧電素子２２を駆動する駆動回路、即ち防塵フイルター駆動部４８によって圧電素子２２に対して印加すべき所定の電圧の周波数を、第１の駆動周波数として設定する。この第１の駆動周波数は、防塵フイルター２１に一次振動（図６〜図８参照）を発生させるための共振周波数に一致するものである。その後、ステップＳ２の処理に進む。
【００９５】
ステップＳ２において、ＣＰＵ４１は、上述のステップＳ１において設定した第１の振動周波数によって防塵フイルター２１を振動させるべく、所定の制御信号を防塵フイルター駆動部４８へと出力する。これを受けて防塵フイルター駆動部４８は、所定の電圧を圧電素子２２に印加する。これによって、防塵フイルター２１は、第１の振動周波数による一次振動を開始する。その後、ステップＳ３の処理に進む。
【００９６】
ステップＳ３において、ＣＰＵ４１は、自己の内部に設けられる計時手段（タイマー；図示せず）の計時動作を開始させ、所定の時間、例えば２００ｍｓ（ミリ秒）が経過するまで待機する。つまり、防塵フイルタ２１は、ここで所定の時間（２００ミリ秒（ｍｓ））が経過するまで一次振動で振動することになる。なお、ここで設定される時間は、防塵フイルター２１の特性によって適宜決定される所定の時間である。所定の時間が経過し、計時手段がタイムアップすると、次のステップＳ４の処理に進む。
【００９７】
ステップＳ４において、ＣＰＵ４１は、防塵フイルター駆動部４８によって圧電素子２２に対して印加すべき所定の電圧の周波数を、第２の駆動周波数として設定する。この第２の駆動周波数は、防塵フイルター２１に二次振動（図９〜図１１参照）を発生させるための共振周波数に一致するものである。その後、ステップＳ５の処理に進む。
【００９８】
ステップＳ５において、ＣＰＵ４１は、上述のステップＳ４において設定した第２の振動周波数によって防塵フイルター２１を振動させるべく、所定の制御信号を防塵フイルター駆動部４８へと出力する。これを受けて防塵フイルター駆動部４８は、圧電素子２２に印加すべき電圧の周波数を第１の駆動周波数から第２の駆動周波数となるように切り換えて、所定の電圧を圧電素子２２に印加する。これによって、防塵フイルター２１は、第２の振動周波数による二次振動を開始する。その後、ステップＳ６の処理に進む。
【００９９】
ステップＳ６において、自己の内部に設けられる計時手段（タイマー；図示せず）の計時動作を開始させ、所定の時間、例えば１００ｍｓ（ミリ秒）が経過するまで待機する。つまり、防塵フイルタ２１は、ここで所定の時間（１００ミリ秒（ｍｓ））が経過するまで二次振動で振動することになる。なお、ここで設定される時間も、防塵フイルター２１の特性によって適宜決定される所定の時間である。所定の時間が経過し、計時手段がタイムアップすると、次のステップＳ７の処理に進む。
【０１００】
ステップＳ７において、ＣＰＵ４１は、防塵フイルター駆動部４８による圧電素子２２への電圧の印加を停止する制御信号を出力する。これを受けて防塵フイルター駆動部４８は、圧電素子２２への電圧の印加を停止する。これによって、一連の塵埃除去動作を終了する。
【０１０１】
このように、図１２に示す第１の例による塵埃除去動作においては、まず始めに一次振動による除去動作を所定の時間（２００ミリ秒）行なうことによって、防塵フイルター２１の表面上に付着した塵埃等のうち比較的大きな塵埃等を除去した後、続けて二次振動による除去動作を所定の時間（１００ミリ秒）行なうことで、防塵フイルター２１の表面上に残留した比較的小さい塵埃等を除去することになる。
【０１０２】
したがって、この第１の例によれば、一連の塵埃除去動作の中で、単に一次振動又は二次振動のみを長時間行なう場合に比べて、様々な大きさの塵埃等を確実かつ迅速に除去し得るという効果を得ることができる。
【０１０３】
次に、上述した第１の例で示す考え方をさらに拡張した場合の例を、以下に説明する。
【０１０４】
図１３は、本発明の一実施形態のカメラにおける第２の例の塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャートである。
【０１０５】
この図１３によって示す第２の例では、防塵フイルター２１を振動させるに際して、複数種類の振動を組み合わせて塵埃除去を行なうように動作させる場合を示している。具体的には、上述の第１の例に加えてより高次の振動、例えば三次振動及び四次振動を追加して一連の塵埃除去動作を行なう場合の例示である。
【０１０６】
なお、ここで、三次振動とは、防塵フイルター２１の平面において同心円上に振動の節が三つある振動形態を言うものである。また、四次振動とは同様に同心円上に節が四つある振動形態を言う（図９の二次振動の形態を参照）。
【０１０７】
以下、図１３のフローチャートに従って、本例の塵埃除去動作の流れを説明する。
【０１０８】
まず、ステップＳ１１において、ＣＰＵ４１は、自己の内部に設けられる計数手段（図示せず；以下、カウンタという）の計数値ｎ＝１（初期値）を設定する。このカウンタによる計数値ｎは、実行すべき振動の次数を表わす値となる。その後、ステップＳ１２の処理に進む。
【０１０９】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ４１は、上述のステップＳ１において設定したカウンタの計数値ｎ（最初はｎ＝１）に基づいて防塵フイルター２１を振動させる周波数を設定する。即ち、ＣＰＵ４１は、圧電素子２２を駆動する駆動回路、即ち防塵フイルター駆動部４８によって圧電素子２２に対して印加すべき所定の電圧の周波数を設定する。ここで、例えば計数値ｎ＝１であれば防塵フイルター２１に一次振動（図６〜図８参照）を生じさせるための共振周波数が設定される。また、ここで例えば計数値ｎ＝４であれば防塵フイルター２１に四次振動を生じさせるための共振周波数が設定される。その後、ステップＳ１３の処理に進む。
【０１１０】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ４１は、上述のステップＳ１２において設定した振動周波数によって防塵フイルター２１を振動させるべく、所定の制御信号を防塵フイルター駆動部４８へと出力する。これを受けて防塵フイルター駆動部４８は、所定の電圧を圧電素子２２に印加する。これによって、防塵フイルター２１はｎ次振動を開始する。その後、ステップＳ１４の処理に進む。
【０１１１】
ステップＳ１４において、ＣＰＵ４１は、自己の内部に設けられる計時手段（タイマー；図示せず）の計時動作を開始させ、所定の時間、例えば１００ｍｓ（ミリ秒）が経過するまで待機する。つまり、防塵フイルタ２１は、ここで所定の時間（１００ミリ秒（ｍｓ））が経過するまでｎ次振動で振動することになる。なお、ここで設定される時間は、防塵フイルター２１の特性によって適宜決定される所定の時間である。所定の時間が経過し、計時手段がタイムアップすると、次のステップＳ１５の処理に進む。
【０１１２】
ステップＳ１５において、ＣＰＵ４１は自己の内部カウンタの計数値を「１」だけ加算する処理（ｎ←ｎ＋１）を行なう。その後、ステップＳ１６の処理に進む。
【０１１３】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ４１は、この時点で設定されているカウンタの計数値ｎ＝５であるか否かの確認を行なう。ここで、カウンタ計数値ｎ＝５ではないことが確認されると、上述のステップＳ１２の処理に戻る。そして、このステップＳ１２において、より高次の振動を発生させるための同様の処理を繰り返す。
【０１１４】
またここで、カウンタ計数値ｎ＝５であることが確認された場合には、次のステップＳ１７の処理に進む。
【０１１５】
なお、この第２の例では、防塵フイルター２１に振動を発生させるための振動次数を、一次振動〜四次振動の四種類の次数による振動を実行し得るようにするために、計数値ｎ＝５を判定値としている。
【０１１６】
続いてステップＳ１７において、ＣＰＵ４１は、防塵フイルター駆動部４８による圧電素子２２への電圧の印加を停止する制御信号を出力する。これを受けて防塵フイルター駆動部４８は、圧電素子２２への電圧の印加を停止する。これによって、一連の塵埃除去動作を終了する。
【０１１７】
このように、図１３に示す第２の例による塵埃除去動作においては、防塵フイルター２１の振動形態を低次の振動から順次高次の振動へと切り換えるように制御し、一次振動から四次振動までの四つの種類の振動によって防塵フイルター２１を順次振動させるようにしたので、防塵フイルター２１の表面上に付着した塵埃等を大きさによらずに確実に除去することができる。
【０１１８】
ところで、圧電素子２２に対して印加する電圧の周波数は、上述したように防塵フイルター２１の共振周波数に一致するものである。しかしながら、防塵フイルター２１の共振周波数には、個体差による偏差が存在することから、設計上の固定値によって駆動を実行しても、塵埃等を効果的に除去するための振動を得ることができない場合も考えられる。
【０１１９】
そこで、例えばカメラ１の組み立て段階において、防塵フイルター２１の共振周波数を予め測定しておき、これにより得られた測定値をＣＰＵ４１等の内部に設けられるＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ素子等（図示せず）に記録しておき、実際の塵埃除去動作を実行するときには、その値に基づいて圧電素子２２に対して印加する際の電圧の周波数を設定するように制御すれば、上述のような問題を解消することができる。
【０１２０】
また、カメラ１の使用環境、例えば使用時の周辺温度差や圧電素子２２・防塵フイルター２１等の構成部材の経年変化等、各種の条件によって防塵フイルター２１の共振周波数が変動してしまうことも考えられる。
【０１２１】
このような場合を考慮すると、塵埃除去動作を実行するのに先立つ時点、例えばカメラ１を使用するために当該カメラ１の主電源を投入した時点等、任意のときに防塵フイルター２１の共振周波数を測定し、その測定値を同様にＥＥＰＲＯＭ等に記録し、これに基づいて塵埃除去動作を実行する際の圧電素子２２の印加電圧の周波数の設定時に参照するように制御すれば、同様に防塵フイルター２１の共振周波数の偏差等に対応して効果的な塵埃除去のための振動を得ることができる。
【０１２２】
一方、上述の塵埃除去動作についての第１・第２の例では、まずはじめに低次振動を行なった後、次に高次振動を行なうような制御について説明している。このような動作形態とは別の形態によって、同様の効果を得ることも可能である。
【０１２３】
即ち、次に示す第３・第４の例では、まずはじめに高次振動を行なった後に、低次振動を行なうように制御するようにしている。
【０１２４】
図１４は、本発明の一実施形態のカメラにおける第３の例の塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャートである。
【０１２５】
この図１４に示す第３の例では、一連の塵埃除去動作の中において、最初に二次振動を行なった後に、一次振動を行なうように制御する例であって、上述の第１の例と略同様に、防塵フイルター２１を振動させるに際して、二種類の振動を組み合わせて塵埃除去を行なうように動作させる場合である。したがって、その動作の流れは、上述の第１の例（図１２参照）と略同様のものとなるので、以下の説明では、異なる部分についてのみ詳述する。
【０１２６】
まず、ステップＳ２１において、ＣＰＵ４１は、防塵フイルター駆動部４８によって圧電素子２２に対して印加すべき所定の電圧の周波数を、第２の駆動周波数として設定する。このステップＳ２１の処理は、図１２のステップＳ４の処理と同様の処理である。その後、ステップＳ２２の処理に進む。
【０１２７】
ステップＳ２２・Ｓ２３の処理は、図１２のステップＳ２・Ｓ３の処理と略同様である。
【０１２８】
次いで、ステップＳ２４において、ＣＰＵ４１は、防塵フイルター駆動部４８によって圧電素子２２に対して印加すべき所定の電圧の周波数を、第１の駆動周波数として設定する。このステップＳ２４の処理は、図１２のステップＳ１の処理と同様の処理である。その後、ステップＳ２５の処理に進む。
【０１２９】
ステップＳ２５〜Ｓ２７の処理は、図１２のステップＳ５〜Ｓ７の処理と略同様である。したがって、ステップＳ２７の処理において、一連の処理を終了する。
【０１３０】
以上のように、図１４に示す第３の例では、二次振動による塵埃除去動作を所定時間（２００ミリ秒）だけ行なった後に、一次振動による除去動作を所定時間（１００ミリ秒）だけ行なうように制御している。
【０１３１】
このような動作制御を行なうことによって、はじめに防塵フイルター２１を二次振動させるようにしているので、防塵フイルター２１の表面上に付着した塵埃等は、まず二次振動の二つの節の近傍に集まることになる。この状態で、続けて一次振動させるようにしていることから、防塵フイルター２１の表面上において二次振動の二つの節の近傍に集まった塵埃等を一時に振り落とすことができるようになる。したがって、より効果的に塵埃等の除去を行なうことができる。
【０１３２】
次に、図１５は、本発明の一実施形態のカメラにおける第４の例の塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャートである。
【０１３３】
この図１５に示す第４の例は、上述の第３の例に加えてより高次の振動、例えば三次振動及び四次振動を追加して一連の塵埃除去動作を行なう場合の例示である。つまり、その動作の流れは、上述の第２の例（図１３参照）と略同様のものとなるので、以下の説明では、異なる部分についてのみ詳述する。
【０１３４】
まず、ステップＳ３１において、ＣＰＵ４１は、自己の内部に設けられるカウンタの計数値ｎ＝４（初期値）を設定する。このステップＳ３１の処理は、図１３のステップＳ１１の処理と略同様の処理である。その後、ステップＳ３２の処理に進む。
【０１３５】
ステップＳ３２〜Ｓ３４の処理は、図１３のステップＳ１２〜Ｓ１４の処理と略同様である。
【０１３６】
次いで、ステップＳ３５において、ＣＰＵ４１は、自己の内部カウンタの計数値を「１」だけ減算する処理（ｎ←ｎ−１）を行なう。このステップＳ３５の処理は、図１３のステップＳ１５の処理と略同様の処理である。その後、ステップＳ３６の処理に進む。
【０１３７】
ステップＳ３６において、ＣＰＵ４１は、この時点で設定されているカウンタの計数値ｎ＝０であるか否かの確認を行なう。ここで、カウンタ計数値ｎ＝０ではないことが確認されると、上述のステップＳ３２の処理に戻る。そして、このステップＳ３２において、より低次の振動を発生させるための同様の処理を繰り返す。またここで、カウンタ計数値ｎ＝０であることが確認された場合には、次のステップＳ３７の処理に進む。このステップＳ３６の処理は、図１３のステップＳ１６の処理と略同様の処理である。
【０１３８】
その後、ステップＳ３７の処理に進み、このステップＳ３７において、一連の処理を終了する。
【０１３９】
以上のように図１５に示す第４の例では、はじめに高い周波数によって防塵フイルター２１を振動させるようにしている。高次の振動になる程、節の数が多くなりかつ節の間隔も短くなるので、大きな塵埃等は、各近傍の節の位置に集まることになる。
【０１４０】
こうして振動周波数を徐徐に低下させることで、様様な大きさの塵埃等が各節の位置に集まることになり、最終的には重量の大きな塵埃等の塊が節の位置に形成されることになる。そして最後に行なう一次振動によって、この大きな塵埃等の塊を一気に振り落とすことで、より確実に塵埃等の除去を行なうことが可能となる。
【０１４１】
以上説明したように上記一実施形態によれば、撮像素子２７の光電変換面側の所定の位置に配置される防塵フイルター２１を振動させることによって、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等を除去する防塵機構であって、防塵フイルター２１に与える振動の形態を工夫することによって、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等を、より確実にかつ迅速に除去することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑えると同時に、防塵部材の表面に付着する塵埃等を除去する手段を備えたカメラにおいて、より確実かつ迅速に防塵部材の表面に付着した塵埃を除去し得るカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図。
【図２】図１のカメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図。
【図３】図１のカメラにおける撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図４】図１のカメラにおける撮像ユニットを組み立てた状態において一部を切断して示す斜視図。
【図５】図４の切断面に沿う断面図。
【図６】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図７】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図８】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図１０】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１１】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１２】図１のカメラにおける塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャート。
【図１３】図１のカメラにおける第２の例の塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャート。
【図１４】図１のカメラにおける第３の例の塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャート。
【図１５】図１のカメラにおける第４の例の塵埃除去動作の一連の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１……カメラ
１１……カメラ本体部
１１ａ……撮影光学系装着部
１２……レンズ鏡筒
１２ａ……撮影光学系
１３……ファインダー装置
１３ａ……ペンタプリズム
１３ｂ……反射鏡
１３ｃ……接眼レンズ
１４……シャッター部
１５……撮像ユニット
１６……主回路基板
１６ａ……画像信号処理回路
１６ｂ……ワークメモリ
１７……レリーズボタン
２０……押圧部材
２１……防塵フイルター（光学素子；防塵部材）
２２……圧電素子（加振用部材）
２３……防塵フイルター受け部材
２４……ＣＣＤケース（撮像素子収納ケース部材）
２３ｄ……環状凸部
２４ｄ……周溝
２５……光学的ローパスフイルター（光学ＬＰＦ）
２６……ローパスフイルター受け部材
２７……撮像素子（ＣＣＤ；光電変換素子）
２８……撮像素子固定板
４８……防塵フイルター駆動部
５１……封止空間部
５１ａ……空隙部
５１ｂ……空間部

Claims (11)

1. 被写体の光学像を結像する撮影光学系と、
   上記光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
   上記撮影光学系と上記光電変換素子との間に配置される光学素子と、
   上記光学素子を少なくとも二つ以上の共振周波数の付近で順次振動させる加振手段と、
   を具備していることを特徴とするカメラ。
2. 上記加振手段は、上記光学素子を低次の共振周波数で振動させた後、高次の共振周波数で振動させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 上記加振手段は、上記光学素子を高次の共振周波数で振動させた後、低次の共振周波数で振動させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
4. 被写体の光学像を結像する撮影光学系と、
   上記光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
   上記撮影光学系と上記光電変換素子との間に配置される防塵フイルターと、
   上記防塵フイルターを振動させるための圧電素子と、
   上記圧電素子の駆動回路と、
   上記駆動回路の制御信号を出力する制御回路と、
   を具備し、
   上記制御回路は、はじめに上記防塵フイルターを低次の共振振動させるための制御信号を上記駆動回路に出力し、その後、上記防塵フイルターを高次の共振振動させるための制御信号を出力することを特徴とするカメラ。
5. 被写体の光学像を結像する撮影光学系と、
   上記光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
   上記撮影光学系と上記光電変換素子との間に配置される防塵フイルターと、
   上記防塵フイルターを振動させるための圧電素子と、
   上記圧電素子の駆動回路と、
   上記駆動回路の制御信号を出力する制御回路と、
   を具備し、
   上記制御回路は、はじめに上記防塵フイルターを高次の共振振動させるための制御信号を上記駆動回路に出力し、その後、上記防塵フイルターを低次の共振振動させるための制御信号を出力することを特徴とするカメラ。
6. 上記低次の共振振動は、節の数が一つの一次振動であり、上記高次の共振振動は、節の数が二つの二次振動であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のカメラ。
7. 被写体の光学像を結像する撮影光学系と、
   上記光学像を電気信号に変換する撮像手段と、
   上記撮影光学系と上記撮像手段との間に配置されるフイルター手段と、
   上記フイルター手段を当該フイルター手段の共振周波数付近で振動させる加振手段と、
   少なくとも上記加振手段を制御する制御手段と、
   を具備し、
   上記制御手段は、上記フイルター手段の振動の次数が低次から高次に、もしくは高次から低次に変更されるように上記加振手段を制御することを特徴とするカメラ。
8. 被写体の光学像を結像する撮影光学系と、
   上記光学像を電気信号に変換する撮像手段と、
   上記撮影光学系と上記撮像手段との間に配置される光学素子と、
   上記光学素子を定在波振動させる加振手段と、
   を具備し、
   上記加振手段は、振動の節の数が順次変化するように上記光学素子を振動させることを特徴とするカメラ。
9. 上記加振手段は、振動の節の数が順次増加するように上記光学素子を振動させることを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
10. 上記加振手段は、振動の節の数が順次減少するように上記光学素子を振動させることを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
11. 撮影光学系を介して被写体の光学像を撮像素子の受光面に結像させ、上記撮像素子によって上記光学像を電気信号に変換するようにしたカメラにおいて、
    上記撮像素子の前面に防塵フイルターを配置し、この防塵フイルターを当該防塵フイルターの有する複数の共振周波数付近で順次振動させることによって、上記防塵フイルターの表面に付着した塵埃等を除去するようにしたことを特徴とするカメラ。

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