JP4002785B2 - 防塵機能付き光学装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を有する光学装置に係わり、特にカメラシステムなどの内部に付着した塵を除去可能な防塵機能付き光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学装置の防塵機能に関する技術の一例としては、撮像素子を保護する保護ガラス(防塵ガラス)を振動させることで、そのガラスに付着した塵を払い落とすという技術が提案されている。具体的に例えば、特願平２０００−４０１２９１号に教示されたものがあり、これには、ガラス板を振動させる手段として圧電素子が用いられている。この圧電素子は印加される電圧に反応して伸縮して、取り付けられたガラス板を所定の１つの周期で加振するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧電素子そのものの変異量は僅かである。一般的に、確実に塵を払い落とす為には、ガラス板の振動の振幅が可能な限り大きいことが望ましい。ただし、ガラス板の振動の振幅を大きくするには、そのガラス板自体がもつ固有の共振周波数で加振することが必要である。こうしないと圧電素子のそのものの変異量でガラス板が振動するだけになり、それでは効率よく塵を払い落とせない。
【０００４】
通常、共振周波数は、ガラス板の形状、材質、支持方法、および振動モード(振動形態)によって異なる。また、保護ガラスとして量産すれば、加工精度のバラツキによって共振周波数もバラツクことになる。ただし、個々の保護ガラスの共振周波数を測定して圧電素子へ電圧を印加する発振器の周波数を運用時に適宜調整すれば、そのバラツキは相殺でき得る。
しかし上述のような相殺方法を適用したとしても、経時変化、温度変化によってその保護ガラスの共振周波数がドリフトすれば、そのバラツキに対応できなくなる。つまり、発振器の周波数を確実に調整しても、確実にその保護ガラスの共振周波数で駆動できる訳ではない。
【０００５】
よって、保護ガラスとして用いるガラス板の共振周波数に影響する要素（ガラス板の形状や材質の弾性係数等）のバラツキを、保護ガラス製作工程時またはカメラ運用時に調整しなくとも、簡単かつ効率的に塵の除去を可能とする方式が求められる。
【０００６】
そこで本発明の目的は、共振周波数を一箇所に特定できない保護ガラスを効率よく駆動するような方式を有する防塵機能付き光学装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するため本発明では次のような手段を講じている。即ち第１の態様によれば、被写体の光学像を結像する撮像光学系と、上記光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、上記光電変換素子と上記撮像光学系との間に配される光学素子と、上記光学素子を振動させるための第１の圧電素子と、上記光学素子の振動状態に応じた信号を出力する第２の圧電素子と、複数の周波数を切り替えながら上記第１の圧電素子を振動させ、その際の上記第２の圧電素子の出力から上記光電素子が共振状態となる共振周波数を決定する第１の駆動モードと、この第１の駆動モードで決定された共振周波数でもって上記光学素子を駆動する第２の駆動モードとを有する駆動手段と、を備えて成るような防塵機能付き光学装置を提案する。
【０００８】
第２の態様によれば、複数の周波数データをデータテーブルとして記憶する不揮発性記憶手段を更に含み、上記駆動手段は、上記データテーブルを参照して、上記第１の駆動モードにおける設定すべき共振周波数を決定するような、上記載の防塵機能付き光学装置を提案する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の防塵機能付き光学装置として撮像素子を有するカメラシステムを一例に挙げた複数の実施形態に基づき詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１には、本発明に係わる第１実施形態のカメラシステムの構成をブロック構成図で示す。
このカメラシステムは、交換レンズとしてのレンズユニット１０と、カメラ本体としてのボディユニット１００から主に構成されており、ボディユニット１００の前面に対して、所望のレンズユニット１０が着脱自在に設定されている。
【００１１】
レンズユニット１０の制御はレンズ制御用マイクロコンピュータ(以下”Ｌｕｃｏｍ”と称する)５が行う。ボディユニット１００の制御はボディ制御用マイクロコンピュータ(以下“Ｂｕｃｏｍ”と称する)５０が行う。尚、これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ５０とは、合体時において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的接続がなされる。そしてカメラシステムとしてＬｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ５０に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
【００１２】
レンズユニット１０内には撮影レンズ１と絞り３が設けられている。撮影レンズ１はレンズ駆動機構２内に在る図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は絞り駆動機構４内に在る図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５はＢｕｃｏｍ５０の指令に従ってこれら各モータを制御する。
【００１３】
ボディユニット１００内には次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（クイックリターンミラー１１、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３、サブミラー１４）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、上記サブミラー１４からの反射光束を受けて自動測距する為のＡＦセンサユニット１６が設けられている。
また、上記ＡＦセンサユニット１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、上記クイックリターンミラー１１を駆動制御するミラー駆動機構１８と、上記シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、上記ペンタプリズム１２からの光束に基づき測光処理する測光回路２１が設けられている。
【００１４】
光軸上には、上記光学系を通過した被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット２２が光電変換素子として設けられ、更にこのＣＣＤユニット２２と撮影レンズ１との間に配された光学素子としての防塵ガラス３０によって保護されている。そして、この防塵ガラス３０を所定の周波数で振動させる加振手段の一部として例えば圧電素子３１がその防塵ガラス３０の周縁部に取り付けられている。
【００１５】
また、圧電素子３１は２つの電極（詳細後述）を有しており、この圧電素子３１が加振手段の一部としての防塵ガラス駆動回路４０によって防塵ガラス３０を振動させ、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。よって、このカメラシステムはいわゆる「防塵機能付きカメラ」に属する基本構造をもつ電子カメラである。
なお、ＣＣＤユニット２２の周辺の温度を測定するために、防塵ガラス３０の近傍には、温度測定回路３３が設けられている。
【００１６】
このカメラシステムにはまた、ＣＣＤユニット２２に接続したＣＣＤインターフェイス回路２３、液晶モニタ２４、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ２５、ＦｌａｓｈＲＯＭ２６および記録メディア２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８とが設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。
その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する不揮発性記憶手段として例えばＥＥＰＲＯＭから成る不揮発性メモリ２９が、Ｂｕｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。
【００１７】
また、Ｂｕｃｏｍ５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１と、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。上記カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷおよびパワーＳＷなどの、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。
さらに、電源としての電池５４と、この電源の電圧を、当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられている。
【００１８】
上述した如くに構成されたカメラシステムでは、各部が次のように稼動する。
【００１９】
画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に従ってＣＣＤインターフェイス回路２３を制御してＣＣＤユニット２２から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。
ＳＤＲＡＭ２５は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。またこの画像データはＪＰＥＧデータに変換された後には記録メディア２７に保管されるように設定されている。
【００２０】
ＣＣＤユニット２２は、透明な防塵ガラス３０によって保護されている。この防塵ガラス３０の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子３１が配置されており、この圧電素子３１は、後で詳しく説明するようにこの為の駆動手段としても働く防塵ガラス駆動回路４０によって駆動される。
ＣＣＤユニット２２および圧電素子３１は、防塵ガラス３０を一面とし且つ破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。
【００２１】
通常、温度はガラス製の物材の弾性係数に影響し、その固有振動数を変化させる要因の１つであるため、運用時にその温度を計測してその固有振動数の変化を考慮しなければならない。稼動中に温度上昇が激しいＣＣＤユニット２２の前面を保護するため設けられた防塵ガラス３０の温度変化を測定してその時の固有振動数を予想するほうがよい。
したがってこの例の場合、上記温度測定回路３３に接続されたセンサ(不図示)が、ＣＣＤユニット２２の周辺温度を測定するため設けられている。尚、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３０の振動面の極近傍に設定されるのが好ましい。
【００２２】
ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー１１をＵＰ位置とＤＯＷＮ位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー１１がＤＯＷＮ位置にある時、撮影レンズ１からの光束はＡＦセンサユニット１６側とペンタプリズム１２側へと分割されて導かれる。
ＡＦセンサユニット１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。
【００２３】
また、ペンタプリズム１２に隣接する接眼レンズ１３からはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム１２を通過した光束の一部は測光回路２１内のホトセンサ(不図示)へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。
【００２４】
次に、図２に示す防塵ガラス駆動回路４０の回路図と、図３のタイムチャートに基づいて、この第１実施形態における防塵機能付きカメラの防塵ガラス３０の駆動およびその動作と制御について説明する。
ここに例示した防塵ガラス駆動回路４０は、図２に示すような回路構成を有し、その各部において、図３のタイムチャートで表わす波形信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ６）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。すなわち、防塵ガラス駆動回路４０は図２に例示の如く、Ｎ進カウンタ４１、１／２分周回路４２、インバータ４３、複数のＭＯＳトランジスタ(Ｑ００,Ｑ０１,Ｑ０２)４４ａ,４４ｂ,４４ｃ、トランス４５、抵抗(Ｒ００)４６、Ａ/Ｄコンバータ６０、圧電素子３１の第１の電極Ａとこれに並ぶ第２の電極Ｂ６１、ダイオード(Ｄ００)６２、抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４、およびコンデンサ(Ｃ００)６５から構成されている。
【００２５】
上記トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ(Ｑ０１)４４ｂおよびトランジスタ(Ｑ０２)４４ｃのＯＮ／ＯＦＦ切替え動作によって、そのトランス４５の２次側に所定周期の信号(Ｓｉｇ４)が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき２つの電極Ａ，Ｂを有した圧電素子３１を種々に駆動させながら、効率的な共振周波数を探し出して防塵ガラス３０を効果的に共振させるようになっている（詳細後述）。
【００２６】
Ｂｕｃｏｍ５０は、制御ポートとして設けられた２つのＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔ及びＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔと、このＢｕｃｏｍ５０内部に存在するクロックジェネレータ５５を介して防塵ガラス駆動回路４０を次のように制御する。クロックジェネレータ５５は、圧電素子３１へ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号(基本クロック信号)をＮ進カウンタ４１へ出力する。この出力信号が図３中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そしてこの基本クロック信号はＮ進カウンタ４１へ入力される。
【００２７】
Ｎ進カウンタ４１は、当該パルス信号をカウントし所定の値“Ｎ”に達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。即ち、基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。この出力信号が図３中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。
この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路４２を通してデューティ比を１：１へ変換する。
【００２８】
なお、この変換されたパルス信号は図３中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタ(Ｑ０１)４４ｂがＯＮする。一方、トランジスタ(Ｑ０２)４４ｃへはインバータ４３を経由してこのパルス信号が印加される。したがって、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたトランジスタ(Ｑ０２)４４ｃがＯＮする。トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ(Ｑ０１)４４ｂとトランジスタ(Ｑ０２)４４ｃが交互にＯＮすると、２次側には図３中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
【００２９】
トランス４５の巻き線比は、電源回路５３のユニットの出力電圧と圧電素子３１の駆動に必要な電圧から決定される。尚、抵抗(Ｒ００)４６はトランス４５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。
圧電素子３１を駆動するに際しては、トランジスタ(Ｑ００)４４ａがＯＮ状態にあり、電源回路５３ユニットからトランス４５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。図中トランジスタ(Ｑ００)４４ａのＯＮ／ＯＦＦ制御はＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われる。Ｎ進カウンタ４１の設定値“Ｎ”はＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定できる。よって、Ｂｕｃｏｍ５０は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電素子３１の駆動周波数を任意に変更可能である。
【００３０】
このとき、次式によって周波数は算出可能である。
Ｎ：カウンタへの設定値、
ｆｐｌｓ：クロックジェネレータの出力パルスの周波数、
ｆｄｒｖ：圧電素子へ印加される信号の周波数、
ｆｄｒｖ ＝ ｆｐｌｓ／２Ｎ …（１式）
尚、この式に基づいた演算は、Ｂｕｃｏｍ５０のＣＰＵ(制御手段)で行われる。
【００３１】
電極Ｂ６１は、ガラス板の振動状態を検出するための圧電素子の電極である。
【００３２】
この電極Ｂ６１からそのガラス板の振動状態に応じた交流電圧(モニタ信号)が発生する。これが図３のタイムチャート上のＳｉｇ５である。
電極Ｂ６１に接続するダイオード(Ｄ００)６２はそのモニタ信号を半波整流するために設けられている。また、このダイオード(Ｄ００)６２に続く抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４およびコンデンサ(Ｃ００)６５によって、そのモニタ信号の包絡線が形成されている。これら抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４およびコンデンサ(Ｃ００)６５から成る検出回路によって決定される時定数は、ガラスの振動周波数によって最適値が異なる。この第１実施形態のガラス板は２つの共振モード(第１、第２の駆動モード)で駆動される。この２つの共振モードにおける駆動周波数が大きく異なるときは、時定数を変更できるように回路構成を採用する必要がある。抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４でモニタ信号は、Ａ/Ｄコンバータ６０へ入力可能なレベルまで減圧される。この信号が図３のタイムチャート上のＳｉｇ６である。
【００３３】
この信号はＡ/Ｄコンバータ６０でデジタルデータに変換され、Ｂｕｃｏｍ５０のＩＯポートＤ＿ＤＡＣｉｎから読み取られる。Ｂｕｃｏｍ５０は、モニタ信号が最大レベルになるようにＮ進カウンタ４１に設定する値を変化させればよい。最大レベルを示すＮ進カウンタ４１の値(共振周波数)でガラスを駆動するとき、効率よく塵を払うことができる。
【００３４】
上述のカメラボディ制御用マイクロコンピュータ(Ｂｕｃｏｍ)５０が行う制御について具体的に説明する。
図４にＢｕｃｏｍ５０で稼動する制御プログラムのメインルーチンを例示する。まずカメラの電源ＳＷ(不図示)がＯＮされると、Ｂｕｃｏｍ５０は稼動を開始し、＃０００では、カメラシステムを起動するための処理が実行される。電源回路５３を制御してこのカメラシステムを構成する各回路ユニットへ電力を供給する。また各回路の初期設定を行う。
【００３５】
＃００１では、本発明の特徴的なサブルーチン「共振点検出動作」がコールされ実行される。このサブルーチンでは防塵ガラス３０が効率よく振動させるために適した駆動周波数(共振周波数)を検出する（詳細後述）。この周波数データはＢｕｃｏｍ５０の所定アドレスのメモリ領域に記憶される。
＃００２では、サブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。このサブルーチン中では、上記＃００１で検出された共振周波数で防塵ガラス３０を加振し、ガラス面に付着した塵を振り払うことで、このカメラを撮影に使用しない期間に、ユーザが意図せずに付着した塵を除去できるようになっている。
【００３６】
＃００３は、周期的に実行されるステップであり、Ｌｕｃｏｍ５と通信動作を行うことでレンズユニット１０の状態を検出するための動作ステップである。そして＃００４にて、レンズユニット１０がボディユニット５０に装着されたことを検出すると＃００７へ移行する。一方、レンズユニット１０がボディユニット５０から外されたことを検出したときは、＃００５から＃００６へ移行する。そして制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓをリセットする。そして＃０１０に移行する。
【００３７】
＃００７では、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓをセットする。この制御フラグは、当該カメラのボディユニット５０にレンズユニット１０が装着されている期間は“１”を示し、レンズユニット１０が外されている期間は“０”を示す。
そして＃００８にて、上述と同様にサブルーチン「共振点検出動作」がコールされ実行され、その直後の＃００９においては同様に、防塵ガラス３０の塵を除去するためのサブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。
【００３８】
通常、カメラ本体であるボディユニット５０にレンズユニット１０が装着されていない期間において、レンズや防塵ガラス３０等に塵が付着する可能性が高い。したがってレンズユニット１０の装着を検出したタイミングで塵を払う動作を実行することが望ましい。また、レンズ交換するとカメラの内部に外部の空気が循環してカメラ内部の温度が変化する。この温度変化によってガラスの共振周波数も変化する。そこで、上記＃００８では、新しい駆動周波数(共振周波数)を決定するため上記「共振点検出動作」が実行される。続いて、その直後の＃００９にて、その決定された周波数で「塵除去動作」が実行されるようになっている。
【００３９】
＃０１０では、カメラ操作ＳＷ５２の状態を検出する。そして、カメラ操作ＳＷ５２の１つであるＣｌｅａｎＵＰ−ＳＷ(不図示)の状態変化が次の＃１１０で検出されると、＃０１２へ移行する。
＃０１２，＃０１３では、防塵ガラス３０の塵を除去するための動作が実行される。この＃０１２の動作に連動して、＃０１３にてＣＣＤの画素欠陥情報の取込み動作が実行される。欠陥画素の情報はＦｌａｓｈＲｏｍ２６に記憶され、画像データの補正に用いられる。塵が付着していると正確に欠陥情報が入手できない。そこで、＃０１３１の動作の前に＃０１２，＃０１３の一連の動作が上述したと同様に実行される。
【００４０】
＃０１４では、カメラ操作ＳＷの１つである１st.レリーズＳＷ(不図示)が操作されたか否かを判定する。もし、１st.レリーズＳＷがＯＮしているならば＃０１５へ移行し、ＯＦＦならば上記＃００３へ再び移行する。
＃０１５では、測光回路２１から被写体の輝度情報を入手する。そしてこの情報からＣＣＤユニット２２の露光時間(Ｔｖ値)と撮影レンズ１の絞り設定値（Ａｖ値）を算出する。
＃０１６では、ＡＦセンサ駆動回路１７を経由してＡＦセンサユニット１６の検知データを入手する。このデータに基づきピントのズレ量を算出する。
ここで＃０１７にて、Ｆ＿Ｌｅｎｓの状態を判定する。“０”ならばレンズユニット１０が存在しないことを意味するので、次の＃０１８以降の撮影動作は実行できない。そこでこの場合は上記＃００３へ再び移行する。
【００４１】
＃０１８では、Ｌｕｃｏｍ５に対してピントのズレ量を送信して、このズレ量に基づく撮影レンズ１の駆動を指令する。
＃０１９では、カメラ操作ＳＷ５２の１つである２nd.レリーズＳＷ(不図示)が操作されたか否かを判定する。この２nd.レリーズＳＷがＯＮしているときは＃０１９０へ移行して所定の撮影動作を行うが、ＯＦＦのときは上記＃００３へ再び移行する。
【００４２】
また、＃０１９０では、撮影動作に先立って塵を除くため「塵除去動作」ルーチンが実行される。ただしこの動作によってタイムラグが発生することを避けるため、ここでは「共振点検出動作」ルーチンは実行されない。確実に塵を払うにはこれら２つのルーチンによる動作をあわせて行う事が望ましいが、共振周波数が変化する可能性が無ければ、「共振点検出動作」ルーチンは省略してもかまわない。ただし、カメラシステムの電源起動時、レンズ交換時、ＣＣＤの画素欠陥検出動作時はこの限りではない。
【００４３】
＃０２０からは、まずＬｕｃｏｍ５へＡｖ値を送信し、絞り３の駆動を指令し、＃０２１にてクイックリターンミラー１１をＵＰ位置へ移動する。＃０２２にてシャッタ１５の先幕走行を開始させ、＃０２３にて画像処理コントローラ２８に対して撮像動作の実行を指令する。Ｔｖ値で示される時間、ＣＣＤユニット２２への露光が終了すると、＃０２４において、シャッタ１５の後幕走行を開始させ、＃０２５にてクイックリターンミラー１１をＤｏｗｎ位置へ駆動する。
【００４４】
またこれと並行してシャッタ１５のチャージ動作を行う。
そして＃０２６では、Ｌｕｃｏｍ５に対して絞り３を開放位置へ復帰させるように指令し、＃０２７では、画像処理コントローラ２８に対して、撮影した画像データを記録メディア２７へ記録するように指令する。その画像データの記録が終了すると、再び上記＃００３へ移行する。
【００４５】
以下、図５に例示するフローチャートおよび図７（ａ）〜図１１（ｂ）に基づき、特徴的なサブルーチン「共振点検出動作」について詳しく説明する。その前に、共振対象の防塵ガラス３０の支持構造と振動形態について、図７（ａ）〜図８（ｂ）を参照しながら概説しておく。
本発明に係わるカメラシステムにおいては、防塵ガラス３０の形状を仮に円盤とする。またその防塵ガラス３０のガラス板の円周に沿って加振用の圧電素子３１を配置すると、このガラス板は円周で支持されることになる。このとき、当該ガラス板は複数の振動モード(振動形態)で加振する。本発明ではこの振動モードの中から２つのモードを選択して使い分けることとする。図７（ａ）,（ｂ）および図８（ａ）,（ｂ）に選択した振動モードにおけるガラス板の振動の状態を示す。
【００４６】
この第１実施形態に係わる防塵ガラス３０は、図７（ａ）,（ｂ）にそれぞれ図示したような振動形態を示す。すなわち、加振手段として働く圧電素子３１によって振動を加えると、そのガラス板の周囲には振動しない「節」が発生するが、概ねガラス全面が同じ位相にて、太矢印で示された如く図７（ａ）と図７（ｂ）の状態を交互に繰り返して振動する。このような振動形態を以下「振動モード１」と称する。
【００４７】
同様に、この第１実施形態の防塵ガラス３０は、加える振動の周波数によっては、図８（ａ）,（ｂ）にそれぞれ図示したような形態でも振動することができる。すなわち、図８（ａ）,（ｂ）に例示した防塵ガラス３０の振動形態は、ガラス板の内側と外側が１８０度ずれた位相で振動するものである。詳しくは、図示する振動形態ではガラス板の周囲と内部に節がそれぞれ発生するモードであり、図示の如く、内側の節に囲まれた領域の振動と内部の節の外側領域（ドーナツ状の領域）の振動は位相が１８０度ずれている。以下これを「振動モード２」と称する。
【００４８】
よって、図５に示す当該サブルーチン「共振点検出動作」においては、上述した振動モード１と振動モード２の二種類の振動モードにおける共振周波数の検知動作が最初に行われる。
ガラスの特性（例えば形状、組成、支持方法など）によって共振周波数が存在する範囲が予想できるので、この範囲内でガラス板に振動を加えて共振点を検出するべきである。さもないと、検出動作に必要以上に時間がかかることになる。また、検出範囲を想定しないと、意図した振動モード以外の高次の共振モードにおける共振周波数を検出するおそれがある。
【００４９】
そこで本実施形態においては、共振周波数の検出動作のために必要なパラメータを、図９にメモリマップで示された複数の領域を有するＥＥＰＲＯＭ２９に予め記憶しておき、例えば「振動モード１対応制御パラメータ」として有している。振動モード１に対応する制御パラメータの値の詳細は、図１０（ａ）に例示された値で記憶されている。例えば、ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔはこのテーブルの読出し開始位置を示す。
【００５０】
また同様に、「振動モード１対応周波数補正テーブル」として振動モード１に対応する制御パラメータの値の詳細は、図１１（ａ）に例示された値で記憶されている。このようなデータテーブルは、振動モード１でガラスを駆動するときＮ進カウンタ４１に設定する値を示している。このテーブルはクロックジェネレータ５５が周波数４０(ＭＨｚ)のパルス信号を出力するものとして算出されている。既に説明した（１式）を使えば駆動周波数が算出できる。
【００５１】
ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔはこの振動モード１対応周波数補正テーブルの読出し終了位置を示す。ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔからＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔの範囲で駆動周波数を遷移させると、何れかのテーブルの値でガラス板は振動モード１で振動する。
【００５２】
ＳｔｅｐＴｉｍｅは、駆動周波数を遷移させる際の１つの周波数で駆動すべき時間を示す。防塵ガラス駆動回路４０の安定時間を考慮して決定する。駆動周波数の変更に対しても、ガラス板の振動が直ちに追従するわけではない。追従しなければ、モニタ信号の出力もあてにならない。
【００５３】
ＡＤｗａｉｔは、モニタ信号をＡ/Ｄ変換する周波数を決定するパラメータであり、ガラスの共振周波数に応じて適当な値に決定する。Ｍ１ＯｓｃＴｉｍｅは、検出された周波数で防塵ガラス３０を加振する時間を示している。これは、サブルーチン「塵除去動作」で必要になる。
以上は、振動モード１における制御パラメータである。
振動モード２対応の制御パラメータの詳細は、図１０（ｂ）に示される。また、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細は図１１（ｂ）に示され、振動モード１と同様な構成のパラメータであり、基本的に同じなのでその説明は省略する。
【００５４】
さらに図５のフローチャートおよび図９〜図１２に基づき「共振点検出動作」の手順について説明する。
＃１００では、ＥＥＰＲＯＭ２９から４つの制御パラメータ（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ，ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔ，ＳｔｅｐＴｉｍｅ，ＡＤｗａｉｔ）を読み出す。
そして＃１０１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読出し開始アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔを設定し、読出し終了アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔを設定する。ＡｄｄｒｅｓｓＭ１は振動モード１対応周波数補正テーブルの先頭アドレスを示している。
仮に、読出し開始位置（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ）を”３”とし、読出し終了位置（ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔ）を”９”とすると、図１１（ａ）中の＊１から＊２で示された領域のプリセット値”Ｎ”をＮ進カウンタ４１へ設定することになる。すなわち、ｆ１,ｆ２,ｆ３, …,ｆ７の周波数の中からモニタ信号の出力が最大となる周波数を検出することになる。
【００５５】
＃１０２では、モニタ信号の最大値を一時的に記憶するために確保したメモリＤ＿ＡＤＭＡＸへ便宜上モニタ信号の最小値である＃０を設定する。
＃１０３では、圧電素子３１を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御してトランジスタＱ００をＯＮ状態にする。更に、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３１を駆動できる。
【００５６】
＃１０４においては、設定されたＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスからプリセット値（Ｎ）を読み出す。そして、ＩＯポートのＤ＿ＮＣｎｔからＮ進カウンタ４１に読み出したプリセット値を設定する。
そして＃１０５にて、周波数駆動回路の安定するまでの所定時間だけ待機する。
【００５７】
＃１０６では、タイマカウンタ１へＳｔｅｐｔｉｍｅを設定し、タイマのカウント動作を開始する。例えば図１０（ａ）に示す如く、Ｓｔｅｐｔｉｍｅが記憶されていると、２(msec)がタイマカウンタ１へ設定されることになる。
＃１０７にて、Ａ/Ｄコンバータ６０の加算データを一時的に記憶するために確保したメモリ領域Ｄ＿ＡＤＳＵＭへ＃０を設定する。更にＡ/Ｄコンバータ６０の動作回数をカウントするために確保したメモリＤ＿ＡＤｃｏｕｎｔへ＃０を設定する。
【００５８】
＃１０８では、タイマカウンタ２へＡＤｗａｉｔを設定し、カウント動作を開始する。例えば図１０（ａ）に示す如くＡＤｗａｉｔが記憶されていると、８０(μsec)がタイマカウンタ２へ設定されることになる。
そして、＃１０９にて、Ａ/Ｄコンバータ６０を用いてモニタ信号のＡ/Ｄ変換値を取得する。
【００５９】
＃１１０では、モニタ信号のＡ/Ｄ変換値を、メモリ領域Ｄ＿ＡＤＳＵＭへ加算する。更にメモリ領域Ｄ＿ＡＤｃｏｕｎｔをインクリメント（１を加算）する。＃１１１では、タイマカウンタ２のカウント動作が終了するまで待機する。 ＃１１２では、タイマカウンタ１のカウント動作が終了しているか否かを判定する。まだ終了していない場合は、再度モニタ信号の測定のため、上記＃１０８へ移行する。もし終了していれば＃１１３へ移行する。
【００６０】
＃１１３では、メモリ領域Ｄ＿ＡＤＳＵＭとＤ＿ＡＤｃｏｕｎｔから、ＡＤ変換値の平均値を求める。そして、平均値はその平均値の記録のため確保したメモリ領域Ｄ＿ＡＤＡＶＥへ格納される。Ｄ＿ＡＤＡＶＥは、現在の駆動周波数におけるモニタ信号のレベルを示すことになる。
＃１１４では、Ｄ＿ＡＤＡＶＥとＤ＿ＡＤＭＡＸとの内容を比較する。もしＤ＿ＡＤＡＶＥの内容がＤ＿ＡＤＭＡＸの内容よりも大きい場合は、＃１１５へ移行し、小さい場合は＃１１９へ移行する。
【００６１】
＃１１５では、Ｄ＿ＡＤＡＶＥの内容をＤ＿ＡＤＭＡＸ中に移す。古い最大値は破棄され、今回測定された値がモニタ信号の最大値として記憶される。
現在、振動モード１でモニタ信号を測定中ならば、＃１１６から＃１１７へ移行する。現在、振動モード２でモニタ信号を測定中ならば、＃１１６から＃１１８へ移行する。
【００６２】
＃１１７では、現在のＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスをＤ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔに記憶する。Ｄ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔは振動モード１用のアドレスを記憶するためメモリ上に確保した領域である。
また、＃１１８では、現在のＥＥＰＲＯＭのアドレスをＤ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔに記憶する。Ｄ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔは振動モード２用のアドレスを記憶するためメモリ上に確保した領域である。
これらＤ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔ及びＤ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔの値は、後述のサブルーチン「塵除去動作」で使用される。
【００６３】
＃１１９では、ＥＥＰＲＯＭ読出し終了アドレスで示される駆動周波数までモニタ信号の測定が終了したか否かを判定する。まだ終了していなければ＃１２１へ移行し、終了していれば次の＃１２０へ移行する。
＃１２０では、駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタＱ００をＯＦＦして、クロックジェネレータの動作を止める。
＃１２１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読出しアドレスをインクリメントし、＃１０４へ移行する。
【００６４】
＃１２２では、振動モード１と振動モード２における共振点の検出動作が終了したか否かを判定する。共に検出動作が終了していればメインルーチンへリターンする。
振動モード１のみが終了している場合は、振動モード２における共振周波数を検出するために＃１３０へ移行する。尚、＃１３０，＃１３１の動作は既に説明した＃１００，＃１０１と基本的に同じねあるので説明は省略する。そして、共振周波数を検出するため再び上記＃１０２へ移行する。
【００６５】
尚、本サブルーチンでは２つのパラメータ（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ、ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔ）で規定される範囲で周波数補正テーブルからプリセット値を読み出した。そしてこのプリセット値すべてを利用してガラス板を駆動し、モニタ信号のレベルを測定するものである。
【００６６】
図１２には周波数とガラス板の振幅の関係を示している。また、＊３は共振モード１の特性を示すと仮定する。
本ルーチンでは、図１１（ａ）に例示したｆ１,ｆ２,ｆ３, …,ｆ７という周波数(プリセット値)において、モニタ信号レベルを測定する。＊３の特性における共振周波数はｆｃである。ｆｃはｆ４に相当する。本ルーチンでは、ｆ１,ｆ２,ｆ３,ｆ４と順次に駆動周波数を変更していきながらモニタ信号の測定を行う。そして、共振周波数ｆｃを過ぎても、ｆ５,ｆ６,ｆ７と順次に駆動を続ける。
【００６７】
ｆ１〜ｆ４では、モニタ信号は増加方向にある。そして、ｆ５からモニタ信号は減少方向に変化する。よって、このモニタ信号の増加方向から減少方向への変化を検出すれば、ｆ６,ｆ７の周波数であえて駆動する必要性はなくなる。なお、周波数を変化させる範囲が広い場合は、共振周波数の検出時間短縮のために、ここで例示した如くの制御プログラムを作ることが望ましい。
【００６８】
ここで、図６に示すサブルーチン「塵除去動作」について説明する。
このサブルーチンでは、上述した振動モード１と振動モード２の２つのモードで防塵ガラス３０が共振されるように圧電素子３１を駆動するように設定されている。一般的に、塵の特性（例えば重さ、形状、素材など）によって、塵を除去しやすい周波数や振幅が異なる。そこで、確実に塵を除くためにはこれら２つの振動モードでそのガラス板を共振させるとよい。勿論、更に複数の振動モードで共振させてもよい。但し、除去動作にかかる時間もまたその分余計にかかることがあるので、除去効果の程度と所要時間とを充分鑑みて適当な数に設定するべきである。
【００６９】
そこでまず、＃２００では、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード１対応制御パラメータよりＭ１ＯＳＣｔｉｍｅを、振動モード２対応制御パラメータよりＭ２ＯＳＣｔｉｍｅをそれぞれ読み出す。
＃２０１では、圧電素子３１を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御して、トランジスタＱ００をＯＮ状態にする。更に、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にＥＥＰＲＯＭ２９のテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３１を駆動できる。
【００７０】
＃２０２では、Ｄ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔが示すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスからプリセット値(Ｎ)を読み出す。この値は、Ｎ進カウンタ４１へセットされる。これにより防塵ガラス駆動回路４０は、そのガラス板を振動モード１の共振周波数で駆動する。
＃２０３では、タイマカウンタ１へＭ１ＯｓｃＴｉｍｅを設定し、カウント動作を開始する。例えば、図１０（ａ）に示す如くＭ１ＯｓｃＴｉｍｅが記憶されていると、２００(msec)がタイマカウンタ１ヘ設定されることになる。
＃２０４では、タイマカウンタ１のカウント動作が終了するまで待機する。 以上により、振動モード１による塵払いの動作は完了する。さらに、確実に塵払いを行うため、振動モード２でガラス板を振動させる。
【００７１】
＃２０５では、Ｄ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔが示すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスからプリセット値(Ｎ)を読み出す。この値は、Ｎ進カウンタ４１へセットされる。これにより防塵ガラス駆動回路４０は、そのガラス板を振動モード２の共振周波数で駆動する。
＃２０６では、タイマカウンタ２へＭ２ＯｓｃＴｉｍｅを設定し、カウント動作を開始する。例えば、図１０（ｂ）に示す如くＭ２ＯｓｃＴｉｍｅが記憶されていると、１００(msec)がタイマカウンタ２ヘ設定されることになる。
【００７２】
＃２０７では、タイマカウンタ２のカウント動作が終了するまで待機する。
そして＃２０８では、駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタＱ００をＯＦＦ状態にし、クロックジェネレータ５５の動作を止める。
その後は、メインルーチンへリターンする。
【００７３】
なお、カメラシステムの設計段階では、ガラス板の共振周波数のバラツキを予測することは非常に困難である。したがって、このカメラシステムが完成した後に、圧電素子３１の駆動周波数を決定する制御パラメータを設定できるようにすべきである。そこで必要なパラメータは、上述した如く本発明ではすべてＥＥＰＲＯＭ２９に選択可能に格納されている。
【００７４】
（変形例１）
なお、本サブルーチンは、前述したサブルーチン「共振点検出動作」で検出された共振周波数のみでガラス板の駆動を行っている。
図１２には、周波数とガラス板の振幅の関係を示している。サブルーチン「共振点検出動作」を実行しているときの特性を＊３とする。共振周波数ｆｃは、図１１（ａ）中のｆ４に相当するものとする。しかし、共振周波数が予期しない要因で特性が＊４、＊５の如く変動する可能性もある。このような変動が生じても対応できるようにＥＥＰＲＯＭ２９のテーブルからｆ４以外にもｆ３，ｆ５のデータを読み出して当該サブルーチンを実行してもよい。
【００７５】
また、温度によっても共振周波数がある範囲で変動するので、所定の実験により作成した温度補正テーブルを適正に設定し参照可能に保持することで、その運用時の温度において最も好適な共振周波数でそのガラス板を駆動させてもよい。そのためには、振動モードに対応する温度補正テーブルからその時の温度に対応するパラメータを読み出すために、温度情報（ｔ）を当サブルーチンの実行前に、温度測定回路３３の温度センサ(不図示)によって検出しておけばよい。
このように、第１実施形態の防塵機能付き光学装置(例えばカメラ)によれば、被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット２２と、このＣＣＤと撮影レンズ１との間に配される光学素子(防塵ガラス３０)と、この防塵ガラス３０を所定の周波数で振動させる加振手段(例えば圧電素子３１)とをケース状の枠体内に収めて有し、構成的には、この防塵ガラス３０を振動させるために、電極Ａを含む第１の圧電素子および、上記光学素子の振動状態に応じた信号を出力する電極Ｂ６１を含む第２の圧電素子（但し圧電素子としては圧電素子３１一つで良い）を有する。
【００７６】
そして、複数の周波数を切り替えながら第１の圧電素子を振動させ、その際の第２の圧電素子の出力から防塵ガラス３０が共振状態となる共振周波数を決定する第１の駆動モード(振動モード１)とこの第１の駆動モードで決定された共振周波数にて防塵ガラス３０を駆動する第２の駆動モード(振動モード２)とを機能的に有する駆動手段(防塵ガラス駆動回路４０)を備えるような防塵機能付き光学装置を前述の如く構成した。
そして、圧電素子３１が防塵ガラス駆動回路４０によって防塵ガラス３０を振動させる際には、その振動の周波数を順次変更するように適宜制御している。
【００７７】
特にここでは、所定周期の信号に基づき２つの電極Ａ及び電極Ｂを有した圧電素子３１を、最初は検出回路に接続された電極Ｂの電圧をモニタしながら駆動させ、最も効率的な共振周波数として防塵ガラス３０を効果的に共振させる共振周波数を求める共振検出動作を実行してから、その求まった共振周波数で本格的に圧電素子３１を駆動させるように制御している。
これにより、防塵ガラス３０の表面は、上記の共振周波数に基づき同一位相ないし１８０度ずれた位相でしかも効率的に共振されるので、ガラス表面に付着していた塵がより効果的に除去される。
【００７８】
したがって、この第１実施形態のように実施したことで、保護ガラスとしての防塵ガラス３０の共振周波数に影響する例えばガラス形状や弾性係数のバラツキなどを調整しなくとも、測定された周囲の温度を考慮する程度で効率的な塵の除去が可能なカメラを提供することができる。
また、保護ガラスの如きその共振周波数を特定できないガラス部材のバラツキに起因する固有共振周波数に対する調整に要する手間やコストも不要となる。
【００７９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。前述した第１実施形態は次のように実施してもよい。すなわち、図１３に例示の回路図にはこの第２実施形態としての加振手段(防塵ガラス駆動回路４０′)の構成を示している。重複する説明は避けて特徴的な部分について説明すると、前述の第１実施形態がＮ進カウンタ４１の分周率を制御することで、駆動周波数を変化させる方式にて実施したのに対して、この第２実施形態では、まず図１３のような回路の防塵ガラス駆動回路４０′を構成実施している。そしてここでは、Ｄ／Ａコンバータ４７とＶＣＯ(電圧制御発振器)４８とを用い、駆動周波数を変化させる方式にて実施している。
【００８０】
図１３の如く防塵ガラス駆動回路４０′は、Ｂｕｃｏｍ５０の出力ポートのＤ＿ＤＡに接続するＤ／Ａコンバータ４７と、このコンバータ４７に接続するＶＣＯ(電圧制御発振器)４８と、このＶＣＯ４８に接続するアンプ４９と、このアンプ４９に接続するトランジスタ４４およびトランス４５から構成されている。上記トランジスタ４４のベースは、Ｂｕｃｏｍ５０の出力ポートのＰ＿ＰＷＣｏｎｔに接続され、電源回路５３からは必要な電力が供給されている。そして、上記トランス４５には圧電素子３１が接続され、所定の振動にてガラス板を加振できるように構成されている。
【００８１】
なお、この第２実施形態の場合も勿論、２つの電極Ａ,Ｂを有する圧電素子３１が同様に用いられて、最初は、検出回路に接続された電極Ｂの電圧をモニタしながら駆動させ、最も効率的な共振周波数として防塵ガラス３０を効果的に共振させるような共振周波数を求める共振検出動作を実行してから、その求まった共振周波数で本格的に圧電素子３１を駆動させるように制御している。
【００８２】
このように、第２実施形態のこの防塵ガラス駆動回路の構成においては、出力ポートＤ＿ＤＡから与えられた信号に基づきＤ／Ａコンバータ４７でアナログ信号に変換して、この変換された信号に基づきＶＣＯ(電圧制御発振器)４８によって所定の周期の信号を発振させる。アンプ４９でこれを増幅した後、この増幅信号をトランス４５の１次側に供給して得られた２次側の電圧で圧電素子３１を駆動周波数ｆｃ（ｆｎ）で振動させる。尚、この駆動周波数ｆｃは、Ｄ／Ａコンバータ４７の設定値を適宜に変化させることによって、図１２に示すｆｃ′からｆｃ″の範囲で変化させられるので、前述の第１実施形態と同様な制御が可能となる。よって、効率的な塵の除去が可能なカメラを提供することができる。
【００８３】
（変形例２）
なお、電子撮像可能なカメラシステムを例にして保護ガラス(防塵ガラス)による実施形態について説明してきたが、埃や塵を嫌うその他の光学装置においても、本発明を同様に適用すれば、前述した第１または第２実施形態と同等な効果が得られる。
また、共振周波数を特定できないガラス以外の光学素子部材を適用することもでき、その場合にも、製品個々のバラツキに起因する固有共振周波数に対する調整は不要となり、前述同等な効果が期待できる。
このほかにも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００８４】
以上、実施形態に基づき説明したが、本明細書中には次の発明が含まれる。
（１） 上記不揮発性記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭは、上記圧電素子の駆動手段(防塵ガラス駆動回路)へ設定する所定の周波数データをデータテーブルとして格納することを特徴とする防塵機能付きカメラを提供できる。
（２） 上記周波数データは、防塵ガラスを共振させる複数の振動モードに応じた駆動周波数としてテーブル化されていることを特徴とする（１）に記載の防塵機能付きカメラを提供できる。
（３） 上記テーブルの読出し位置を指定する情報も当該ＥＥＰＲＯＭに格納されていることを特徴とする（２）に記載の防塵機能付きカメラを提供できる。
【００８５】
（４） 共振周波数の検出の為の圧電素子電極および検出回路による駆動と、塵除去の為の圧電素子電極による駆動と、を所定のタイミングでそれぞれ行ない、上記検出回路のために上記圧電素子電極の出力をモニタして、最大電圧が得られたときの周波数を共振周波数とみなすことを特徴とする（１）に記載の防塵機能付きカメラを提供できる。
【００８６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、共振周波数を一箇所に特定できない保護ガラス(防塵ガラス)の個々のバラツキに起因する固有共振周波数に対する特別な調整を行う必要がなくなり、塵の除去のために効率よく駆動するような方式を有する防塵機能付き光学装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる実施形態のカメラの構成を示すブロック構成図。
【図２】 第１実施形態としての加振手段(防塵ガラス駆動回路)の回路構成を示す回路図。
【図３】 防塵ガラス駆動回路の動作を説明するため、図２中の各部における信号波形の表わすタイムチャート。
【図４】 カメラボディ制御用マイコンのカメラシーケンスの手順を表わすフローチャート。
【図５】 図４のフローチャート中のルーチン「共振点検出動作」の詳細手順を表わすフローチャート。
【図６】 図４のフローチャート中のルーチン「塵除去動作」の詳細手順を表わすフローチャート。
【図７】 図７（ａ）,（ｂ）は本発明に係わる防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する形態(振動モード１)の説明図。
【図８】 図８（ａ）,（ｂ）は本発明に係わる防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する形態(振動モード２)の説明図。
【図９】 ＥＥＰＲＯＭに占める周波数補正に関するテーブル領域を示すメモリマップ。
【図１０】 図１０（ａ）,（ｂ）は、振動モードの周波数補正に関する制御パラメータを示し、
（ａ）は、振動モード１対応制御パラメータテーブルの詳細を表わす一覧表、
（ｂ）は、振動モード２対応制御パラメータテーブルの詳細を表わす一覧表。
【図１１】 図１１（ａ）,（ｂ）は振動モードに対応する補正値を示し、
（ａ）は、振動モード１対応周波数補正テーブルの詳細表、
（ｂ）は、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細表。
【図１２】 駆動周波数とガラス板の振動の振幅との関係を表わす特性グラフ。
【図１３】 第２実施形態としての加振手段(防塵ガラス駆動回路)の回路構成を示す回路図。
【符号の説明】
１…撮影レンズ、 ２…レンズ駆動機構、
３…絞り、 ４…絞り駆動機構、
５…レンズ制御用マイクロコンピュータ、
６…通信コネクタ、
１０…レンズユニット（交換レンズ）、
１１…クイックリターンミラー、
１２…ペンタプリズム、
１３…接眼レンズ、 １４…サブミラー、
１５…シャッタ（前幕、後幕）、
１６…ＡＦセンサ、 １７…ＡＦセンサ駆動回路、
１８…ミラー駆動機構、
１９…シャッタチャージ機構、
２０…シャッタ制御回路、
２１…測光回路、
２２…ＣＣＤユニット（光電変換素子）、
２３…ＣＣＤインターフェイス回路、
２４…液晶モニタ、 ２５…ＳＤＲＡＭ、
２６…ＦｌａｓｈＲＯＭ、
２７…記録メディア、２８…画像処理コントローラ、
２９…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、
３０…防塵ガラス（光学素子）、
３１…圧電素子（加振手段）、
３３…温度測定回路、
４０…防塵ガラス駆動回路（加振、駆動手段）、
４１…Ｎ進カウンタ、
４２…１／２分周回路（分周手段）、
４３…インバータ、 ４４…トランジスタ、
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ…ＭＯＳトランジスタ、
４５…トランス、 ４６…抵抗、
４７…Ｄ／Ａコンバータ、
４８…ＶＣＯ（電圧制御発振器）、
４９…アンプ、
５０…ボディ制御用マイクロコンピュータ、
５１…動作表示用ＬＣＤ、
５２…カメラ操作ＳＷ、
５３…電源回路、 ５４…電池、
５５…クロックジェネレータ、
６０…Ａ／Ｄコンバータ、
６１…電極Ｂ（モニタ用圧電素子電極）、
６２…ダイオード（検出回路要素）、
６３，６４…抵抗（：）、
６５…コンデンサ（：）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を有する光学装置に係わり、特にカメラシステムなどの内部に付着した塵を除去可能な防塵機能付き光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学装置の防塵機能に関する技術の一例としては、撮像素子を保護する保護ガラス(防塵ガラス)を振動させることで、そのガラスに付着した塵を払い落とすという技術が提案されている。具体的に例えば、特願平２０００−４０１２９１号に教示されたものがあり、これには、ガラス板を振動させる手段として圧電素子が用いられている。この圧電素子は印加される電圧に反応して伸縮して、取り付けられたガラス板を所定の１つの周期で加振するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧電素子そのものの変異量は僅かである。一般的に、確実に塵を払い落とす為には、ガラス板の振動の振幅が可能な限り大きいことが望ましい。ただし、ガラス板の振動の振幅を大きくするには、そのガラス板自体がもつ固有の共振周波数で加振することが必要である。こうしないと圧電素子のそのものの変異量でガラス板が振動するだけになり、それでは効率よく塵を払い落とせない。
【０００４】
通常、共振周波数は、ガラス板の形状、材質、支持方法、および振動モード(振動形態)によって異なる。また、保護ガラスとして量産すれば、加工精度のバラツキによって共振周波数もバラツクことになる。ただし、個々の保護ガラスの共振周波数を測定して圧電素子へ電圧を印加する発振器の周波数を運用時に適宜調整すれば、そのバラツキは相殺でき得る。
しかし上述のような相殺方法を適用したとしても、経時変化、温度変化によってその保護ガラスの共振周波数がドリフトすれば、そのバラツキに対応できなくなる。つまり、発振器の周波数を確実に調整しても、確実にその保護ガラスの共振周波数で駆動できる訳ではない。
【０００５】
よって、保護ガラスとして用いるガラス板の共振周波数に影響する要素（ガラス板の形状や材質の弾性係数等）のバラツキを、保護ガラス製作工程時またはカメラ運用時に調整しなくとも、簡単かつ効率的に塵の除去を可能とする方式が求められる。
【０００６】
そこで本発明の目的は、共振周波数を一箇所に特定できない保護ガラスを効率よく駆動するような方式を有する防塵機能付き光学装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するため本発明では次のような手段を講じている。即ち第１の態様によれば、被写体の光学像を結像する撮像光学系と、上記光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、上記光電変換素子と上記撮像光学系との間に配される光学素子と、上記光学素子を振動させるための第１の圧電素子と、上記光学素子の振動状態に応じた信号を出力する第２の圧電素子と、複数の周波数を切り替えながら上記第１の圧電素子を振動させ、その際の上記第２の圧電素子の出力から上記光電素子が共振状態となる共振周波数を決定する第１の駆動モードと、この第１の駆動モードで決定された共振周波数でもって上記光学素子を駆動する第２の駆動モードとを有する駆動手段と、を備えて成るような防塵機能付き光学装置を提案する。
【０００８】
第２の態様によれば、複数の周波数データをデータテーブルとして記憶する不揮発性記憶手段を更に含み、上記駆動手段は、上記データテーブルを参照して、上記第１の駆動モードにおける設定すべき共振周波数を決定するような、上記載の防塵機能付き光学装置を提案する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の防塵機能付き光学装置として撮像素子を有するカメラシステムを一例に挙げた複数の実施形態に基づき詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１には、本発明に係わる第１実施形態のカメラシステムの構成をブロック構成図で示す。
このカメラシステムは、交換レンズとしてのレンズユニット１０と、カメラ本体としてのボディユニット１００から主に構成されており、ボディユニット１００の前面に対して、所望のレンズユニット１０が着脱自在に設定されている。
【００１１】
レンズユニット１０の制御はレンズ制御用マイクロコンピュータ(以下”Ｌｕｃｏｍ”と称する)５が行う。ボディユニット１００の制御はボディ制御用マイクロコンピュータ(以下“Ｂｕｃｏｍ”と称する)５０が行う。尚、これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ５０とは、合体時において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的接続がなされる。そしてカメラシステムとしてＬｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ５０に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
【００１２】
レンズユニット１０内には撮影レンズ１と絞り３が設けられている。撮影レンズ１はレンズ駆動機構２内に在る図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は絞り駆動機構４内に在る図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５はＢｕｃｏｍ５０の指令に従ってこれら各モータを制御する。
【００１３】
ボディユニット１００内には次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（クイックリターンミラー１１、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３、サブミラー１４）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、上記サブミラー１４からの反射光束を受けて自動測距する為のＡＦセンサユニット１６が設けられている。
また、上記ＡＦセンサユニット１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、上記クイックリターンミラー１１を駆動制御するミラー駆動機構１８と、上記シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、上記ペンタプリズム１２からの光束に基づき測光処理する測光回路２１が設けられている。
【００１４】
光軸上には、上記光学系を通過した被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット２２が光電変換素子として設けられ、更にこのＣＣＤユニット２２と撮影レンズ１との間に配された光学素子としての防塵ガラス３０によって保護されている。そして、この防塵ガラス３０を所定の周波数で振動させる加振手段の一部として例えば圧電素子３１がその防塵ガラス３０の周縁部に取り付けられている。
【００１５】
また、圧電素子３１は２つの電極（詳細後述）を有しており、この圧電素子３１が加振手段の一部としての防塵ガラス駆動回路４０によって防塵ガラス３０を振動させ、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。よって、このカメラシステムはいわゆる「防塵機能付きカメラ」に属する基本構造をもつ電子カメラである。
なお、ＣＣＤユニット２２の周辺の温度を測定するために、防塵ガラス３０の近傍には、温度測定回路３３が設けられている。
【００１６】
このカメラシステムにはまた、ＣＣＤユニット２２に接続したＣＣＤインターフェイス回路２３、液晶モニタ２４、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ２５、ＦｌａｓｈＲＯＭ２６および記録メディア２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８とが設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。
その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する不揮発性記憶手段として例えばＥＥＰＲＯＭから成る不揮発性メモリ２９が、Ｂｕｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。
【００１７】
また、Ｂｕｃｏｍ５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１と、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。上記カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷおよびパワーＳＷなどの、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。
さらに、電源としての電池５４と、この電源の電圧を、当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられている。
【００１８】
上述した如くに構成されたカメラシステムでは、各部が次のように稼動する。
【００１９】
画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に従ってＣＣＤインターフェイス回路２３を制御してＣＣＤユニット２２から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。
ＳＤＲＡＭ２５は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。またこの画像データはＪＰＥＧデータに変換された後には記録メディア２７に保管されるように設定されている。
【００２０】
ＣＣＤユニット２２は、透明な防塵ガラス３０によって保護されている。この防塵ガラス３０の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子３１が配置されており、この圧電素子３１は、後で詳しく説明するようにこの為の駆動手段としても働く防塵ガラス駆動回路４０によって駆動される。
ＣＣＤユニット２２および圧電素子３１は、防塵ガラス３０を一面とし且つ破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。
【００２１】
通常、温度はガラス製の物材の弾性係数に影響し、その固有振動数を変化させる要因の１つであるため、運用時にその温度を計測してその固有振動数の変化を考慮しなければならない。稼動中に温度上昇が激しいＣＣＤユニット２２の前面を保護するため設けられた防塵ガラス３０の温度変化を測定してその時の固有振動数を予想するほうがよい。
したがってこの例の場合、上記温度測定回路３３に接続されたセンサ(不図示)が、ＣＣＤユニット２２の周辺温度を測定するため設けられている。尚、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３０の振動面の極近傍に設定されるのが好ましい。
【００２２】
ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー１１をＵＰ位置とＤＯＷＮ位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー１１がＤＯＷＮ位置にある時、撮影レンズ１からの光束はＡＦセンサユニット１６側とペンタプリズム１２側へと分割されて導かれる。
ＡＦセンサユニット１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。
【００２３】
また、ペンタプリズム１２に隣接する接眼レンズ１３からはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム１２を通過した光束の一部は測光回路２１内のホトセンサ(不図示)へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。
【００２４】
次に、図２に示す防塵ガラス駆動回路４０の回路図と、図３のタイムチャートに基づいて、この第１実施形態における防塵機能付きカメラの防塵ガラス３０の駆動およびその動作と制御について説明する。
ここに例示した防塵ガラス駆動回路４０は、図２に示すような回路構成を有し、その各部において、図３のタイムチャートで表わす波形信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ６）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。すなわち、防塵ガラス駆動回路４０は図２に例示の如く、Ｎ進カウンタ４１、１／２分周回路４２、インバータ４３、複数のＭＯＳトランジスタ(Ｑ００,Ｑ０１,Ｑ０２)４４ａ,４４ｂ,４４ｃ、トランス４５、抵抗(Ｒ００)４６、Ａ/Ｄコンバータ６０、圧電素子３１の第１の電極Ａとこれに並ぶ第２の電極Ｂ６１、ダイオード(Ｄ００)６２、抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４、およびコンデンサ(Ｃ００)６５から構成されている。
【００２５】
上記トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ(Ｑ０１)４４ｂおよびトランジスタ(Ｑ０２)４４ｃのＯＮ／ＯＦＦ切替え動作によって、そのトランス４５の２次側に所定周期の信号(Ｓｉｇ４)が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき２つの電極Ａ，Ｂを有した圧電素子３１を種々に駆動させながら、効率的な共振周波数を探し出して防塵ガラス３０を効果的に共振させるようになっている（詳細後述）。
【００２６】
Ｂｕｃｏｍ５０は、制御ポートとして設けられた２つのＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔ及びＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔと、このＢｕｃｏｍ５０内部に存在するクロックジェネレータ５５を介して防塵ガラス駆動回路４０を次のように制御する。クロックジェネレータ５５は、圧電素子３１へ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号(基本クロック信号)をＮ進カウンタ４１へ出力する。この出力信号が図３中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そしてこの基本クロック信号はＮ進カウンタ４１へ入力される。
【００２７】
Ｎ進カウンタ４１は、当該パルス信号をカウントし所定の値“Ｎ”に達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。即ち、基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。この出力信号が図３中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。
この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路４２を通してデューティ比を１：１へ変換する。
【００２８】
なお、この変換されたパルス信号は図３中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタ(Ｑ０１)４４ｂがＯＮする。一方、トランジスタ(Ｑ０２)４４ｃへはインバータ４３を経由してこのパルス信号が印加される。したがって、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたトランジスタ(Ｑ０２)４４ｃがＯＮする。トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ(Ｑ０１)４４ｂとトランジスタ(Ｑ０２)４４ｃが交互にＯＮすると、２次側には図３中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
【００２９】
トランス４５の巻き線比は、電源回路５３のユニットの出力電圧と圧電素子３１の駆動に必要な電圧から決定される。尚、抵抗(Ｒ００)４６はトランス４５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。
圧電素子３１を駆動するに際しては、トランジスタ(Ｑ００)４４ａがＯＮ状態にあり、電源回路５３ユニットからトランス４５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。図中トランジスタ(Ｑ００)４４ａのＯＮ／ＯＦＦ制御はＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われる。Ｎ進カウンタ４１の設定値“Ｎ”はＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定できる。よって、Ｂｕｃｏｍ５０は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電素子３１の駆動周波数を任意に変更可能である。
【００３０】
このとき、次式によって周波数は算出可能である。
Ｎ：カウンタへの設定値、
ｆｐｌｓ：クロックジェネレータの出力パルスの周波数、
ｆｄｒｖ：圧電素子へ印加される信号の周波数、
ｆｄｒｖ ＝ ｆｐｌｓ／２Ｎ …（１式）
尚、この式に基づいた演算は、Ｂｕｃｏｍ５０のＣＰＵ(制御手段)で行われる。
【００３１】
電極Ｂ６１は、ガラス板の振動状態を検出するための圧電素子の電極である。
【００３２】
この電極Ｂ６１からそのガラス板の振動状態に応じた交流電圧(モニタ信号)が発生する。これが図３のタイムチャート上のＳｉｇ５である。
電極Ｂ６１に接続するダイオード(Ｄ００)６２はそのモニタ信号を半波整流するために設けられている。また、このダイオード(Ｄ００)６２に続く抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４およびコンデンサ(Ｃ００)６５によって、そのモニタ信号の包絡線が形成されている。これら抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４およびコンデンサ(Ｃ００)６５から成る検出回路によって決定される時定数は、ガラスの振動周波数によって最適値が異なる。この第１実施形態のガラス板は２つの共振モード(第１、第２の駆動モード)で駆動される。この２つの共振モードにおける駆動周波数が大きく異なるときは、時定数を変更できるように回路構成を採用する必要がある。抵抗(Ｒ０１,Ｒ０２)６３，６４でモニタ信号は、Ａ/Ｄコンバータ６０へ入力可能なレベルまで減圧される。この信号が図３のタイムチャート上のＳｉｇ６である。
【００３３】
この信号はＡ/Ｄコンバータ６０でデジタルデータに変換され、Ｂｕｃｏｍ５０のＩＯポートＤ＿ＤＡＣｉｎから読み取られる。Ｂｕｃｏｍ５０は、モニタ信号が最大レベルになるようにＮ進カウンタ４１に設定する値を変化させればよい。最大レベルを示すＮ進カウンタ４１の値(共振周波数)でガラスを駆動するとき、効率よく塵を払うことができる。
【００３４】
上述のカメラボディ制御用マイクロコンピュータ(Ｂｕｃｏｍ)５０が行う制御について具体的に説明する。
図４にＢｕｃｏｍ５０で稼動する制御プログラムのメインルーチンを例示する。まずカメラの電源ＳＷ(不図示)がＯＮされると、Ｂｕｃｏｍ５０は稼動を開始し、＃０００では、カメラシステムを起動するための処理が実行される。電源回路５３を制御してこのカメラシステムを構成する各回路ユニットへ電力を供給する。また各回路の初期設定を行う。
【００３５】
＃００１では、本発明の特徴的なサブルーチン「共振点検出動作」がコールされ実行される。このサブルーチンでは防塵ガラス３０が効率よく振動させるために適した駆動周波数(共振周波数)を検出する（詳細後述）。この周波数データはＢｕｃｏｍ５０の所定アドレスのメモリ領域に記憶される。
＃００２では、サブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。このサブルーチン中では、上記＃００１で検出された共振周波数で防塵ガラス３０を加振し、ガラス面に付着した塵を振り払うことで、このカメラを撮影に使用しない期間に、ユーザが意図せずに付着した塵を除去できるようになっている。
【００３６】
＃００３は、周期的に実行されるステップであり、Ｌｕｃｏｍ５と通信動作を行うことでレンズユニット１０の状態を検出するための動作ステップである。そして＃００４にて、レンズユニット１０がボディユニット５０に装着されたことを検出すると＃００７へ移行する。一方、レンズユニット１０がボディユニット５０から外されたことを検出したときは、＃００５から＃００６へ移行する。そして制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓをリセットする。そして＃０１０に移行する。
【００３７】
＃００７では、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓをセットする。この制御フラグは、当該カメラのボディユニット５０にレンズユニット１０が装着されている期間は“１”を示し、レンズユニット１０が外されている期間は“０”を示す。
そして＃００８にて、上述と同様にサブルーチン「共振点検出動作」がコールされ実行され、その直後の＃００９においては同様に、防塵ガラス３０の塵を除去するためのサブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。
【００３８】
通常、カメラ本体であるボディユニット５０にレンズユニット１０が装着されていない期間において、レンズや防塵ガラス３０等に塵が付着する可能性が高い。したがってレンズユニット１０の装着を検出したタイミングで塵を払う動作を実行することが望ましい。また、レンズ交換するとカメラの内部に外部の空気が循環してカメラ内部の温度が変化する。この温度変化によってガラスの共振周波数も変化する。そこで、上記＃００８では、新しい駆動周波数(共振周波数)を決定するため上記「共振点検出動作」が実行される。続いて、その直後の＃００９にて、その決定された周波数で「塵除去動作」が実行されるようになっている。
【００３９】
＃０１０では、カメラ操作ＳＷ５２の状態を検出する。そして、カメラ操作ＳＷ５２の１つであるＣｌｅａｎＵＰ−ＳＷ(不図示)の状態変化が次の＃１１０で検出されると、＃０１２へ移行する。
＃０１２，＃０１３では、防塵ガラス３０の塵を除去するための動作が実行される。この＃０１２の動作に連動して、＃０１３にてＣＣＤの画素欠陥情報の取込み動作が実行される。欠陥画素の情報はＦｌａｓｈＲｏｍ２６に記憶され、画像データの補正に用いられる。塵が付着していると正確に欠陥情報が入手できない。そこで、＃０１３１の動作の前に＃０１２，＃０１３の一連の動作が上述したと同様に実行される。
【００４０】
＃０１４では、カメラ操作ＳＷの１つである１st.レリーズＳＷ(不図示)が操作されたか否かを判定する。もし、１st.レリーズＳＷがＯＮしているならば＃０１５へ移行し、ＯＦＦならば上記＃００３へ再び移行する。
＃０１５では、測光回路２１から被写体の輝度情報を入手する。そしてこの情報からＣＣＤユニット２２の露光時間(Ｔｖ値)と撮影レンズ１の絞り設定値（Ａｖ値）を算出する。
＃０１６では、ＡＦセンサ駆動回路１７を経由してＡＦセンサユニット１６の検知データを入手する。このデータに基づきピントのズレ量を算出する。
ここで＃０１７にて、Ｆ＿Ｌｅｎｓの状態を判定する。“０”ならばレンズユニット１０が存在しないことを意味するので、次の＃０１８以降の撮影動作は実行できない。そこでこの場合は上記＃００３へ再び移行する。
【００４１】
＃０１８では、Ｌｕｃｏｍ５に対してピントのズレ量を送信して、このズレ量に基づく撮影レンズ１の駆動を指令する。
＃０１９では、カメラ操作ＳＷ５２の１つである２nd.レリーズＳＷ(不図示)が操作されたか否かを判定する。この２nd.レリーズＳＷがＯＮしているときは＃０１９０へ移行して所定の撮影動作を行うが、ＯＦＦのときは上記＃００３へ再び移行する。
【００４２】
また、＃０１９０では、撮影動作に先立って塵を除くため「塵除去動作」ルーチンが実行される。ただしこの動作によってタイムラグが発生することを避けるため、ここでは「共振点検出動作」ルーチンは実行されない。確実に塵を払うにはこれら２つのルーチンによる動作をあわせて行う事が望ましいが、共振周波数が変化する可能性が無ければ、「共振点検出動作」ルーチンは省略してもかまわない。ただし、カメラシステムの電源起動時、レンズ交換時、ＣＣＤの画素欠陥検出動作時はこの限りではない。
【００４３】
＃０２０からは、まずＬｕｃｏｍ５へＡｖ値を送信し、絞り３の駆動を指令し、＃０２１にてクイックリターンミラー１１をＵＰ位置へ移動する。＃０２２にてシャッタ１５の先幕走行を開始させ、＃０２３にて画像処理コントローラ２８に対して撮像動作の実行を指令する。Ｔｖ値で示される時間、ＣＣＤユニット２２への露光が終了すると、＃０２４において、シャッタ１５の後幕走行を開始させ、＃０２５にてクイックリターンミラー１１をＤｏｗｎ位置へ駆動する。
【００４４】
またこれと並行してシャッタ１５のチャージ動作を行う。
そして＃０２６では、Ｌｕｃｏｍ５に対して絞り３を開放位置へ復帰させるように指令し、＃０２７では、画像処理コントローラ２８に対して、撮影した画像データを記録メディア２７へ記録するように指令する。その画像データの記録が終了すると、再び上記＃００３へ移行する。
【００４５】
以下、図５に例示するフローチャートおよび図７（ａ）〜図１１（ｂ）に基づき、特徴的なサブルーチン「共振点検出動作」について詳しく説明する。その前に、共振対象の防塵ガラス３０の支持構造と振動形態について、図７（ａ）〜図８（ｂ）を参照しながら概説しておく。
本発明に係わるカメラシステムにおいては、防塵ガラス３０の形状を仮に円盤とする。またその防塵ガラス３０のガラス板の円周に沿って加振用の圧電素子３１を配置すると、このガラス板は円周で支持されることになる。このとき、当該ガラス板は複数の振動モード(振動形態)で加振する。本発明ではこの振動モードの中から２つのモードを選択して使い分けることとする。図７（ａ）,（ｂ）および図８（ａ）,（ｂ）に選択した振動モードにおけるガラス板の振動の状態を示す。
【００４６】
この第１実施形態に係わる防塵ガラス３０は、図７（ａ）,（ｂ）にそれぞれ図示したような振動形態を示す。すなわち、加振手段として働く圧電素子３１によって振動を加えると、そのガラス板の周囲には振動しない「節」が発生するが、概ねガラス全面が同じ位相にて、太矢印で示された如く図７（ａ）と図７（ｂ）の状態を交互に繰り返して振動する。このような振動形態を以下「振動モード１」と称する。
【００４７】
同様に、この第１実施形態の防塵ガラス３０は、加える振動の周波数によっては、図８（ａ）,（ｂ）にそれぞれ図示したような形態でも振動することができる。すなわち、図８（ａ）,（ｂ）に例示した防塵ガラス３０の振動形態は、ガラス板の内側と外側が１８０度ずれた位相で振動するものである。詳しくは、図示する振動形態ではガラス板の周囲と内部に節がそれぞれ発生するモードであり、図示の如く、内側の節に囲まれた領域の振動と内部の節の外側領域（ドーナツ状の領域）の振動は位相が１８０度ずれている。以下これを「振動モード２」と称する。
【００４８】
よって、図５に示す当該サブルーチン「共振点検出動作」においては、上述した振動モード１と振動モード２の二種類の振動モードにおける共振周波数の検知動作が最初に行われる。
ガラスの特性（例えば形状、組成、支持方法など）によって共振周波数が存在する範囲が予想できるので、この範囲内でガラス板に振動を加えて共振点を検出するべきである。さもないと、検出動作に必要以上に時間がかかることになる。また、検出範囲を想定しないと、意図した振動モード以外の高次の共振モードにおける共振周波数を検出するおそれがある。
【００４９】
そこで本実施形態においては、共振周波数の検出動作のために必要なパラメータを、図９にメモリマップで示された複数の領域を有するＥＥＰＲＯＭ２９に予め記憶しておき、例えば「振動モード１対応制御パラメータ」として有している。振動モード１に対応する制御パラメータの値の詳細は、図１０（ａ）に例示された値で記憶されている。例えば、ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔはこのテーブルの読出し開始位置を示す。
【００５０】
また同様に、「振動モード１対応周波数補正テーブル」として振動モード１に対応する制御パラメータの値の詳細は、図１１（ａ）に例示された値で記憶されている。このようなデータテーブルは、振動モード１でガラスを駆動するときＮ進カウンタ４１に設定する値を示している。このテーブルはクロックジェネレータ５５が周波数４０(ＭＨｚ)のパルス信号を出力するものとして算出されている。既に説明した（１式）を使えば駆動周波数が算出できる。
【００５１】
ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔはこの振動モード１対応周波数補正テーブルの読出し終了位置を示す。ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔからＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔの範囲で駆動周波数を遷移させると、何れかのテーブルの値でガラス板は振動モード１で振動する。
【００５２】
ＳｔｅｐＴｉｍｅは、駆動周波数を遷移させる際の１つの周波数で駆動すべき時間を示す。防塵ガラス駆動回路４０の安定時間を考慮して決定する。駆動周波数の変更に対しても、ガラス板の振動が直ちに追従するわけではない。追従しなければ、モニタ信号の出力もあてにならない。
【００５３】
ＡＤｗａｉｔは、モニタ信号をＡ/Ｄ変換する周波数を決定するパラメータであり、ガラスの共振周波数に応じて適当な値に決定する。Ｍ１ＯｓｃＴｉｍｅは、検出された周波数で防塵ガラス３０を加振する時間を示している。これは、サブルーチン「塵除去動作」で必要になる。
以上は、振動モード１における制御パラメータである。
振動モード２対応の制御パラメータの詳細は、図１０（ｂ）に示される。また、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細は図１１（ｂ）に示され、振動モード１と同様な構成のパラメータであり、基本的に同じなのでその説明は省略する。
【００５４】
さらに図５のフローチャートおよび図９〜図１２に基づき「共振点検出動作」の手順について説明する。
＃１００では、ＥＥＰＲＯＭ２９から４つの制御パラメータ（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ，ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔ，ＳｔｅｐＴｉｍｅ，ＡＤｗａｉｔ）を読み出す。
そして＃１０１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読出し開始アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔを設定し、読出し終了アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔを設定する。ＡｄｄｒｅｓｓＭ１は振動モード１対応周波数補正テーブルの先頭アドレスを示している。
仮に、読出し開始位置（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ）を”３”とし、読出し終了位置（ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔ）を”９”とすると、図１１（ａ）中の＊１から＊２で示された領域のプリセット値”Ｎ”をＮ進カウンタ４１へ設定することになる。すなわち、ｆ１,ｆ２,ｆ３, …,ｆ７の周波数の中からモニタ信号の出力が最大となる周波数を検出することになる。
【００５５】
＃１０２では、モニタ信号の最大値を一時的に記憶するために確保したメモリＤ＿ＡＤＭＡＸへ便宜上モニタ信号の最小値である＃０を設定する。
＃１０３では、圧電素子３１を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御してトランジスタＱ００をＯＮ状態にする。更に、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３１を駆動できる。
【００５６】
＃１０４においては、設定されたＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスからプリセット値（Ｎ）を読み出す。そして、ＩＯポートのＤ＿ＮＣｎｔからＮ進カウンタ４１に読み出したプリセット値を設定する。
そして＃１０５にて、周波数駆動回路の安定するまでの所定時間だけ待機する。
【００５７】
＃１０６では、タイマカウンタ１へＳｔｅｐｔｉｍｅを設定し、タイマのカウント動作を開始する。例えば図１０（ａ）に示す如く、Ｓｔｅｐｔｉｍｅが記憶されていると、２(msec)がタイマカウンタ１へ設定されることになる。
＃１０７にて、Ａ/Ｄコンバータ６０の加算データを一時的に記憶するために確保したメモリ領域Ｄ＿ＡＤＳＵＭへ＃０を設定する。更にＡ/Ｄコンバータ６０の動作回数をカウントするために確保したメモリＤ＿ＡＤｃｏｕｎｔへ＃０を設定する。
【００５８】
＃１０８では、タイマカウンタ２へＡＤｗａｉｔを設定し、カウント動作を開始する。例えば図１０（ａ）に示す如くＡＤｗａｉｔが記憶されていると、８０(μsec)がタイマカウンタ２へ設定されることになる。
そして、＃１０９にて、Ａ/Ｄコンバータ６０を用いてモニタ信号のＡ/Ｄ変換値を取得する。
【００５９】
＃１１０では、モニタ信号のＡ/Ｄ変換値を、メモリ領域Ｄ＿ＡＤＳＵＭへ加算する。更にメモリ領域Ｄ＿ＡＤｃｏｕｎｔをインクリメント（１を加算）する。＃１１１では、タイマカウンタ２のカウント動作が終了するまで待機する。 ＃１１２では、タイマカウンタ１のカウント動作が終了しているか否かを判定する。まだ終了していない場合は、再度モニタ信号の測定のため、上記＃１０８へ移行する。もし終了していれば＃１１３へ移行する。
【００６０】
＃１１３では、メモリ領域Ｄ＿ＡＤＳＵＭとＤ＿ＡＤｃｏｕｎｔから、ＡＤ変換値の平均値を求める。そして、平均値はその平均値の記録のため確保したメモリ領域Ｄ＿ＡＤＡＶＥへ格納される。Ｄ＿ＡＤＡＶＥは、現在の駆動周波数におけるモニタ信号のレベルを示すことになる。
＃１１４では、Ｄ＿ＡＤＡＶＥとＤ＿ＡＤＭＡＸとの内容を比較する。もしＤ＿ＡＤＡＶＥの内容がＤ＿ＡＤＭＡＸの内容よりも大きい場合は、＃１１５へ移行し、小さい場合は＃１１９へ移行する。
【００６１】
＃１１５では、Ｄ＿ＡＤＡＶＥの内容をＤ＿ＡＤＭＡＸ中に移す。古い最大値は破棄され、今回測定された値がモニタ信号の最大値として記憶される。
現在、振動モード１でモニタ信号を測定中ならば、＃１１６から＃１１７へ移行する。現在、振動モード２でモニタ信号を測定中ならば、＃１１６から＃１１８へ移行する。
【００６２】
＃１１７では、現在のＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスをＤ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔに記憶する。Ｄ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔは振動モード１用のアドレスを記憶するためメモリ上に確保した領域である。
また、＃１１８では、現在のＥＥＰＲＯＭのアドレスをＤ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔに記憶する。Ｄ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔは振動モード２用のアドレスを記憶するためメモリ上に確保した領域である。
これらＤ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔ及びＤ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔの値は、後述のサブルーチン「塵除去動作」で使用される。
【００６３】
＃１１９では、ＥＥＰＲＯＭ読出し終了アドレスで示される駆動周波数までモニタ信号の測定が終了したか否かを判定する。まだ終了していなければ＃１２１へ移行し、終了していれば次の＃１２０へ移行する。
＃１２０では、駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタＱ００をＯＦＦして、クロックジェネレータの動作を止める。
＃１２１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読出しアドレスをインクリメントし、＃１０４へ移行する。
【００６４】
＃１２２では、振動モード１と振動モード２における共振点の検出動作が終了したか否かを判定する。共に検出動作が終了していればメインルーチンへリターンする。
振動モード１のみが終了している場合は、振動モード２における共振周波数を検出するために＃１３０へ移行する。尚、＃１３０，＃１３１の動作は既に説明した＃１００，＃１０１と基本的に同じねあるので説明は省略する。そして、共振周波数を検出するため再び上記＃１０２へ移行する。
【００６５】
尚、本サブルーチンでは２つのパラメータ（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ、ＳｔｏｐＯｆｆｓｅｔ）で規定される範囲で周波数補正テーブルからプリセット値を読み出した。そしてこのプリセット値すべてを利用してガラス板を駆動し、モニタ信号のレベルを測定するものである。
【００６６】
図１２には周波数とガラス板の振幅の関係を示している。また、＊３は共振モード１の特性を示すと仮定する。
本ルーチンでは、図１１（ａ）に例示したｆ１,ｆ２,ｆ３, …,ｆ７という周波数(プリセット値)において、モニタ信号レベルを測定する。＊３の特性における共振周波数はｆｃである。ｆｃはｆ４に相当する。本ルーチンでは、ｆ１,ｆ２,ｆ３,ｆ４と順次に駆動周波数を変更していきながらモニタ信号の測定を行う。そして、共振周波数ｆｃを過ぎても、ｆ５,ｆ６,ｆ７と順次に駆動を続ける。
【００６７】
ｆ１〜ｆ４では、モニタ信号は増加方向にある。そして、ｆ５からモニタ信号は減少方向に変化する。よって、このモニタ信号の増加方向から減少方向への変化を検出すれば、ｆ６,ｆ７の周波数であえて駆動する必要性はなくなる。なお、周波数を変化させる範囲が広い場合は、共振周波数の検出時間短縮のために、ここで例示した如くの制御プログラムを作ることが望ましい。
【００６８】
ここで、図６に示すサブルーチン「塵除去動作」について説明する。
このサブルーチンでは、上述した振動モード１と振動モード２の２つのモードで防塵ガラス３０が共振されるように圧電素子３１を駆動するように設定されている。一般的に、塵の特性（例えば重さ、形状、素材など）によって、塵を除去しやすい周波数や振幅が異なる。そこで、確実に塵を除くためにはこれら２つの振動モードでそのガラス板を共振させるとよい。勿論、更に複数の振動モードで共振させてもよい。但し、除去動作にかかる時間もまたその分余計にかかることがあるので、除去効果の程度と所要時間とを充分鑑みて適当な数に設定するべきである。
【００６９】
そこでまず、＃２００では、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード１対応制御パラメータよりＭ１ＯＳＣｔｉｍｅを、振動モード２対応制御パラメータよりＭ２ＯＳＣｔｉｍｅをそれぞれ読み出す。
＃２０１では、圧電素子３１を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御して、トランジスタＱ００をＯＮ状態にする。更に、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にＥＥＰＲＯＭ２９のテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３１を駆動できる。
【００７０】
＃２０２では、Ｄ＿Ｍ１ｒｅｓｏｎａｎｔが示すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスからプリセット値(Ｎ)を読み出す。この値は、Ｎ進カウンタ４１へセットされる。これにより防塵ガラス駆動回路４０は、そのガラス板を振動モード１の共振周波数で駆動する。
＃２０３では、タイマカウンタ１へＭ１ＯｓｃＴｉｍｅを設定し、カウント動作を開始する。例えば、図１０（ａ）に示す如くＭ１ＯｓｃＴｉｍｅが記憶されていると、２００(msec)がタイマカウンタ１ヘ設定されることになる。
＃２０４では、タイマカウンタ１のカウント動作が終了するまで待機する。 以上により、振動モード１による塵払いの動作は完了する。さらに、確実に塵払いを行うため、振動モード２でガラス板を振動させる。
【００７１】
＃２０５では、Ｄ＿Ｍ２ｒｅｓｏｎａｎｔが示すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスからプリセット値(Ｎ)を読み出す。この値は、Ｎ進カウンタ４１へセットされる。これにより防塵ガラス駆動回路４０は、そのガラス板を振動モード２の共振周波数で駆動する。
＃２０６では、タイマカウンタ２へＭ２ＯｓｃＴｉｍｅを設定し、カウント動作を開始する。例えば、図１０（ｂ）に示す如くＭ２ＯｓｃＴｉｍｅが記憶されていると、１００(msec)がタイマカウンタ２ヘ設定されることになる。
【００７２】
＃２０７では、タイマカウンタ２のカウント動作が終了するまで待機する。
そして＃２０８では、駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタＱ００をＯＦＦ状態にし、クロックジェネレータ５５の動作を止める。
その後は、メインルーチンへリターンする。
【００７３】
なお、カメラシステムの設計段階では、ガラス板の共振周波数のバラツキを予測することは非常に困難である。したがって、このカメラシステムが完成した後に、圧電素子３１の駆動周波数を決定する制御パラメータを設定できるようにすべきである。そこで必要なパラメータは、上述した如く本発明ではすべてＥＥＰＲＯＭ２９に選択可能に格納されている。
【００７４】
（変形例１）
なお、本サブルーチンは、前述したサブルーチン「共振点検出動作」で検出された共振周波数のみでガラス板の駆動を行っている。
図１２には、周波数とガラス板の振幅の関係を示している。サブルーチン「共振点検出動作」を実行しているときの特性を＊３とする。共振周波数ｆｃは、図１１（ａ）中のｆ４に相当するものとする。しかし、共振周波数が予期しない要因で特性が＊４、＊５の如く変動する可能性もある。このような変動が生じても対応できるようにＥＥＰＲＯＭ２９のテーブルからｆ４以外にもｆ３，ｆ５のデータを読み出して当該サブルーチンを実行してもよい。
【００７５】
また、温度によっても共振周波数がある範囲で変動するので、所定の実験により作成した温度補正テーブルを適正に設定し参照可能に保持することで、その運用時の温度において最も好適な共振周波数でそのガラス板を駆動させてもよい。そのためには、振動モードに対応する温度補正テーブルからその時の温度に対応するパラメータを読み出すために、温度情報（ｔ）を当サブルーチンの実行前に、温度測定回路３３の温度センサ(不図示)によって検出しておけばよい。
このように、第１実施形態の防塵機能付き光学装置(例えばカメラ)によれば、被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット２２と、このＣＣＤと撮影レンズ１との間に配される光学素子(防塵ガラス３０)と、この防塵ガラス３０を所定の周波数で振動させる加振手段(例えば圧電素子３１)とをケース状の枠体内に収めて有し、構成的には、この防塵ガラス３０を振動させるために、電極Ａを含む第１の圧電素子および、上記光学素子の振動状態に応じた信号を出力する電極Ｂ６１を含む第２の圧電素子（但し圧電素子としては圧電素子３１一つで良い）を有する。
【００７６】
そして、複数の周波数を切り替えながら第１の圧電素子を振動させ、その際の第２の圧電素子の出力から防塵ガラス３０が共振状態となる共振周波数を決定する第１の駆動モード(振動モード１)とこの第１の駆動モードで決定された共振周波数にて防塵ガラス３０を駆動する第２の駆動モード(振動モード２)とを機能的に有する駆動手段(防塵ガラス駆動回路４０)を備えるような防塵機能付き光学装置を前述の如く構成した。
そして、圧電素子３１が防塵ガラス駆動回路４０によって防塵ガラス３０を振動させる際には、その振動の周波数を順次変更するように適宜制御している。
【００７７】
特にここでは、所定周期の信号に基づき２つの電極Ａ及び電極Ｂを有した圧電素子３１を、最初は検出回路に接続された電極Ｂの電圧をモニタしながら駆動させ、最も効率的な共振周波数として防塵ガラス３０を効果的に共振させる共振周波数を求める共振検出動作を実行してから、その求まった共振周波数で本格的に圧電素子３１を駆動させるように制御している。
これにより、防塵ガラス３０の表面は、上記の共振周波数に基づき同一位相ないし１８０度ずれた位相でしかも効率的に共振されるので、ガラス表面に付着していた塵がより効果的に除去される。
【００７８】
したがって、この第１実施形態のように実施したことで、保護ガラスとしての防塵ガラス３０の共振周波数に影響する例えばガラス形状や弾性係数のバラツキなどを調整しなくとも、測定された周囲の温度を考慮する程度で効率的な塵の除去が可能なカメラを提供することができる。
また、保護ガラスの如きその共振周波数を特定できないガラス部材のバラツキに起因する固有共振周波数に対する調整に要する手間やコストも不要となる。
【００７９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。前述した第１実施形態は次のように実施してもよい。すなわち、図１３に例示の回路図にはこの第２実施形態としての加振手段(防塵ガラス駆動回路４０′)の構成を示している。重複する説明は避けて特徴的な部分について説明すると、前述の第１実施形態がＮ進カウンタ４１の分周率を制御することで、駆動周波数を変化させる方式にて実施したのに対して、この第２実施形態では、まず図１３のような回路の防塵ガラス駆動回路４０′を構成実施している。そしてここでは、Ｄ／Ａコンバータ４７とＶＣＯ(電圧制御発振器)４８とを用い、駆動周波数を変化させる方式にて実施している。
【００８０】
図１３の如く防塵ガラス駆動回路４０′は、Ｂｕｃｏｍ５０の出力ポートのＤ＿ＤＡに接続するＤ／Ａコンバータ４７と、このコンバータ４７に接続するＶＣＯ(電圧制御発振器)４８と、このＶＣＯ４８に接続するアンプ４９と、このアンプ４９に接続するトランジスタ４４およびトランス４５から構成されている。上記トランジスタ４４のベースは、Ｂｕｃｏｍ５０の出力ポートのＰ＿ＰＷＣｏｎｔに接続され、電源回路５３からは必要な電力が供給されている。そして、上記トランス４５には圧電素子３１が接続され、所定の振動にてガラス板を加振できるように構成されている。
【００８１】
なお、この第２実施形態の場合も勿論、２つの電極Ａ,Ｂを有する圧電素子３１が同様に用いられて、最初は、検出回路に接続された電極Ｂの電圧をモニタしながら駆動させ、最も効率的な共振周波数として防塵ガラス３０を効果的に共振させるような共振周波数を求める共振検出動作を実行してから、その求まった共振周波数で本格的に圧電素子３１を駆動させるように制御している。
【００８２】
このように、第２実施形態のこの防塵ガラス駆動回路の構成においては、出力ポートＤ＿ＤＡから与えられた信号に基づきＤ／Ａコンバータ４７でアナログ信号に変換して、この変換された信号に基づきＶＣＯ(電圧制御発振器)４８によって所定の周期の信号を発振させる。アンプ４９でこれを増幅した後、この増幅信号をトランス４５の１次側に供給して得られた２次側の電圧で圧電素子３１を駆動周波数ｆｃ（ｆｎ）で振動させる。尚、この駆動周波数ｆｃは、Ｄ／Ａコンバータ４７の設定値を適宜に変化させることによって、図１２に示すｆｃ′からｆｃ″の範囲で変化させられるので、前述の第１実施形態と同様な制御が可能となる。よって、効率的な塵の除去が可能なカメラを提供することができる。
【００８３】
（変形例２）
なお、電子撮像可能なカメラシステムを例にして保護ガラス(防塵ガラス)による実施形態について説明してきたが、埃や塵を嫌うその他の光学装置においても、本発明を同様に適用すれば、前述した第１または第２実施形態と同等な効果が得られる。
また、共振周波数を特定できないガラス以外の光学素子部材を適用することもでき、その場合にも、製品個々のバラツキに起因する固有共振周波数に対する調整は不要となり、前述同等な効果が期待できる。
このほかにも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００８４】
以上、実施形態に基づき説明したが、本明細書中には次の発明が含まれる。
（１） 上記不揮発性記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭは、上記圧電素子の駆動手段(防塵ガラス駆動回路)へ設定する所定の周波数データをデータテーブルとして格納することを特徴とする防塵機能付きカメラを提供できる。
（２） 上記周波数データは、防塵ガラスを共振させる複数の振動モードに応じた駆動周波数としてテーブル化されていることを特徴とする（１）に記載の防塵機能付きカメラを提供できる。
（３） 上記テーブルの読出し位置を指定する情報も当該ＥＥＰＲＯＭに格納されていることを特徴とする（２）に記載の防塵機能付きカメラを提供できる。
【００８５】
（４） 共振周波数の検出の為の圧電素子電極および検出回路による駆動と、塵除去の為の圧電素子電極による駆動と、を所定のタイミングでそれぞれ行ない、上記検出回路のために上記圧電素子電極の出力をモニタして、最大電圧が得られたときの周波数を共振周波数とみなすことを特徴とする（１）に記載の防塵機能付きカメラを提供できる。
【００８６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、共振周波数を一箇所に特定できない保護ガラス(防塵ガラス)の個々のバラツキに起因する固有共振周波数に対する特別な調整を行う必要がなくなり、塵の除去のために効率よく駆動するような方式を有する防塵機能付き光学装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる実施形態のカメラの構成を示すブロック構成図。
【図２】 第１実施形態としての加振手段(防塵ガラス駆動回路)の回路構成を示す回路図。
【図３】 防塵ガラス駆動回路の動作を説明するため、図２中の各部における信号波形の表わすタイムチャート。
【図４】 カメラボディ制御用マイコンのカメラシーケンスの手順を表わすフローチャート。
【図５】 図４のフローチャート中のルーチン「共振点検出動作」の詳細手順を表わすフローチャート。
【図６】 図４のフローチャート中のルーチン「塵除去動作」の詳細手順を表わすフローチャート。
【図７】 図７（ａ）,（ｂ）は本発明に係わる防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する形態(振動モード１)の説明図。
【図８】 図８（ａ）,（ｂ）は本発明に係わる防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する形態(振動モード２)の説明図。
【図９】 ＥＥＰＲＯＭに占める周波数補正に関するテーブル領域を示すメモリマップ。
【図１０】 図１０（ａ）,（ｂ）は、振動モードの周波数補正に関する制御パラメータを示し、
（ａ）は、振動モード１対応制御パラメータテーブルの詳細を表わす一覧表、
（ｂ）は、振動モード２対応制御パラメータテーブルの詳細を表わす一覧表。
【図１１】 図１１（ａ）,（ｂ）は振動モードに対応する補正値を示し、
（ａ）は、振動モード１対応周波数補正テーブルの詳細表、
（ｂ）は、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細表。
【図１２】 駆動周波数とガラス板の振動の振幅との関係を表わす特性グラフ。
【図１３】 第２実施形態としての加振手段(防塵ガラス駆動回路)の回路構成を示す回路図。
【符号の説明】
１…撮影レンズ、 ２…レンズ駆動機構、
３…絞り、 ４…絞り駆動機構、
５…レンズ制御用マイクロコンピュータ、
６…通信コネクタ、
１０…レンズユニット（交換レンズ）、
１１…クイックリターンミラー、
１２…ペンタプリズム、
１３…接眼レンズ、 １４…サブミラー、
１５…シャッタ（前幕、後幕）、
１６…ＡＦセンサ、 １７…ＡＦセンサ駆動回路、
１８…ミラー駆動機構、
１９…シャッタチャージ機構、
２０…シャッタ制御回路、
２１…測光回路、
２２…ＣＣＤユニット（光電変換素子）、
２３…ＣＣＤインターフェイス回路、
２４…液晶モニタ、 ２５…ＳＤＲＡＭ、
２６…ＦｌａｓｈＲＯＭ、
２７…記録メディア、２８…画像処理コントローラ、
２９…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、
３０…防塵ガラス（光学素子）、
３１…圧電素子（加振手段）、
３３…温度測定回路、
４０…防塵ガラス駆動回路（加振、駆動手段）、
４１…Ｎ進カウンタ、
４２…１／２分周回路（分周手段）、
４３…インバータ、 ４４…トランジスタ、
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ…ＭＯＳトランジスタ、
４５…トランス、 ４６…抵抗、
４７…Ｄ／Ａコンバータ、
４８…ＶＣＯ（電圧制御発振器）、
４９…アンプ、
５０…ボディ制御用マイクロコンピュータ、
５１…動作表示用ＬＣＤ、
５２…カメラ操作ＳＷ、
５３…電源回路、 ５４…電池、
５５…クロックジェネレータ、
６０…Ａ／Ｄコンバータ、
６１…電極Ｂ（モニタ用圧電素子電極）、
６２…ダイオード（検出回路要素）、
６３，６４…抵抗（：）、
６５…コンデンサ（：）。
Claims (2)
- 被写体の光学像を結像する撮像光学系と、
上記光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
上記光電変換素子と上記撮像光学系との間に配される光学素子と、
上記光学素子を振動させるための第１の圧電素子と、
上記光学素子の振動状態に応じた信号を出力する第２の圧電素子と、
複数の周波数を切り替えながら上記第１の圧電素子を振動させ、その際の上記第２の圧電素子の出力から上記光電素子が共振状態となる共振周波数を決定する第１の駆動モードと、この第１の駆動モードで決定された共振周波数でもって上記光学素子を駆動する第２の駆動モードとを有する駆動手段と、
を具備することを特徴とする防塵機能付き光学装置。 - 複数の周波数データをデータテーブルとして記憶する不揮発性記憶手段を更に含み、
上記駆動手段は、上記データテーブルを参照して、上記第１の駆動モードにおける設定すべき共振周波数を決定するように制御されることを特徴とする、請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
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