JP4007871B2 - Electronic imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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電子撮像装置に関し、例えばレンズ交換可能な一眼レフレックス方式デジタルカメラ等の電子撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年においては、一眼レフレックス方式のファインダ装置を有すると共に、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、ユーザが所望するとき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所謂「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。
このようなレンズ交換可能な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、カメラ本体内部には例えばシャッタ・絞り機構等の機械的に動作する各種の機構が配されていることから、これら各種の機構等からその動作中にゴミ等が発生する場合がある。
【0003】
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で、これら塵埃を除去する除去手段を提案している。
この除去手段によれば、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した塵埃等を容易に除去し得るレンズ交換可能な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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子撮像装置において、上記のような塵除去機構を採用する場合、そのための多くの機構部品が追加されていることになる、これは、例えばデジタルカメラの如き小型である事が重要視される電子撮像装置にとっては、実装スペースの観点からすると、好ましい事とは言えない。したがって、塵除去機構を他の動作に利用するような工夫が望まれている。
【0005】
また、最近のデジタルカメラは、益々小型化される一方で、使い易さの為により多くの機能が組み込まれている。例えば、所定の状態を確認又は警告するための告知機能が各種設けられ、例えば音などでユーザにその時の状態告知を行なうための専用の発音素子(サウンダ:PCV等)が実装されている。よって、その他の各種機能もサポートしようとする場合には、カメラ本体内の実装効率の向上がより求められる。
【0006】
また更に、確実に塵埃等を除去するためには、ある程度の動作時間が必要になるので、例えばこの塵除去技術をデジタルカメラに応用した場合、撮影シーケンスの最中に塵除去動作だけを行なう無駄な時間が発生することになるので、撮影タイミング等に悪影響を引き起こすことも考えられる。したがって、撮影に影響しない形態で塵除去動作を行なうのが好ましい。
【0007】
そこで本発明の目的は、上記塵除去動作または塵除去機構を電子撮像装置の他の動作または機構と有機的に結び付けることによって、電子撮像装置内の実装効率の低下を抑え、また、塵除去動作によって発生する無駄な時間をなるべく発生させないようにするもので、それによって使い易い電子撮像装置を提供することにある。
【0008】
【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。例えば、第1の態様としては、被写体像を光電変換する撮像手段を有する電子撮像装置において、上記撮像手段の前面に配置された光学素子と、上記光学素子を振動させる加振手段と、上記加振手段に対して上記光学素子を振動させるための駆動信号を供給する制御手段と、を具備し、上記制御手段は、上記光学素子の固有振動数と等しい周波数の駆動信号を供給する第1の加振動作と、この周波数を可聴域の周波数で変調した信号を駆動信号として供給する第2の加振動作とを有することを特徴とする。
この第1の態様によれば、発音部材を専用に設けずに可聴域の周波数の振動を発生させながら、しかも塵除去できる。
【0011】
第2の態様としては、被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を具備する電子撮像装置であって、上記撮像手段の光電変換面上に被写体光束を導く撮像光学系と、上記撮像手段の光電変換面の前方に配置された防塵フィルタ手段と、この防塵フィルタ手段を振動させる加振手段と、この加振手段に対して上記防塵フィルタを振動させるための周波数信号を供給する制御手段と、を具備し、この制御手段は、上記防塵フィルタを無音振動させる第1の振動モードと、上記防塵フィルタを有音振動させる第2の振動モードを有しており、この第2の振動モードは当該電子撮像装置の状態を音声表示する際に実行されるような電子撮像装置を提案する。
この電子撮像装置は、上記撮像光学系の焦点状態を検出し、その結果に応じて上記撮像光学系の焦点状態を調整する手段を含み、上記制御手段は、上記撮像光学系の焦点調整状態に応じて上記第2の振動モードを実行するような前記載の電子撮像装置を提案する。
また、上記第2の振動モードは、上記撮像光学系の合焦表示に用いられることを特徴とする前記載の電子撮像装置を提案する。
この第2の態様によれば、合焦音のための専用の発音部材を新たに設けなくてよくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に具体的に例示する本発明の電子撮像装置は、光電変換によって画像信号を得る撮像素子ユニットの防塵機能を有するものであり、ここでは一例として電子カメラ(以下「カメラ」と略称する)の防塵に係わる改良技術として説明する。特にレンズ交換可能な一眼レフレックス式電子カメラ(デジタルカメラ)に関してその一実施形態を挙げて図1〜図20に基づき説明する。
最初に、本実施形態のカメラについて、その概略的な構成について説明する。図1及び図2には本実施形態に係わるカメラ1の構成を示している。図1はカメラ1の一部を切断してその機械的な内部構造を概略的に示す斜視図であり、図2はカメラ1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。まず図1に基づき、カメラ1の外観と機械的構造について説明する。
【0013】
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とから成り、それぞれは互いに着脱自在に構成されている。
レンズ鏡筒12は複数のレンズやその駆動機構等から成る撮影光学系12aを内部に保持して構成され、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る。
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。
【0014】
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た、いわゆる「一眼レフレックス方式」のカメラである。
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、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。
【0015】
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。
【0016】
カメラ本体部11の内部には、図1に示す如くの各種の構成部材、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の光電変換面上とは異なる所定位置に形成させるために設けられ、いわゆる「観察光学系」を成すファインダ装置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部14と、このシャッタ部14を含み撮影光学系12aを透過した被写体光束に基づき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位置に配設され当該光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子であり防塵部材であって、フィルタ手段である防塵フィルタ21(詳細後述)等から成る撮像ユニット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等の電気回路を成す各種の電気部材が実装された主回路基板16を始めとする複数の回路基板(図1では主回路基板16のみを図示)等が、それぞれ所定位置に配設されている。
【0017】
ファインダ装置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くように構成された反射鏡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。
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、通常状態は、撮影光学系12aの光軸上にて当該光軸に対して所定角度、例えば角度45°に配置されている。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が通常状態にある際は、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。
【0018】
一方、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が撮影光学系12aの光軸から退避する所定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。
シャッタ部14は、例えばフォーカルプレーン方式のシャッタ機構や、このシャッタ機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等で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。従ってその詳細な構成についての説明は省略する。
【0019】
図2に基づく電気的な説明は後に詳しく述べるとして、続いて、本実施形態のカメラ1における撮像ユニット15の詳細構造について以下に説明する。
図3、図4及び図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しており、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は組立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り、図5は図4の切断面に沿う断面図である。
【0020】
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部14を含む複数の部材で構成されるユニットであるが、図3〜図5では、その主要部を図示するに留め、シャッタ部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図3〜図5では、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、画像信号処理回路やワークメモリ等から成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。尚、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。
【0021】
撮像ユニット15はCCD等から成り、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成る撮像素子固定板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ィルタ(Low Pass Filter;以下「光学LPF」と称す)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ィルタ受け部材26と、撮像素子27を収納し固定保持すると共に光学LPF25をその周縁部位ないしその近傍部位に密着して支持し且つ所定の部位を後述する防塵フィルタ受け部材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」と称す)と、このCCDケース24の前面側に配置され防塵フィルタ21(防塵部材)をその周縁部位ないしその近傍部位に密着して支持する防塵フィルタ受け部材23(第1の部材)と、この防塵フィルタ受け部材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ィルタ21と、この防塵フィルタ21の周縁部に配設され当該防塵フィルタ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成る圧電素子22と、この圧電素子22を駆動する駆動回路である防塵フィルタ駆動部48(図3〜図5には図示せず。図2参照)と、防塵フィルタ21を防塵フィルタ受け部材23に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体から成る押圧部材20等によって構成されている。
【0022】
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で、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り、例えば電荷結合素子(CCD;Charge Coupled Device)が適用される。
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、上述の如くに画像信号処理回路及びワークメモリ等が共に実装され、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処理される。
【0023】
この撮像素子27の前面側には、ローパスフィルタ受け部材26を挟持して光学LPF25が配設されている。そしてこれを覆う如くに撮像素子収納用ケース部材としてCCDケース24が配設されている。
つまり、CCDケース24には、略中央部分に矩形状から成る開口24cが設けられ、この開口24cには、その後方側から光学LPF25及び撮像素子27が配設されている。この開口24cの後方側の内周縁部には、図4及び図5に示すような断面が略L字形状から成る段部24aが形成されている。
【0024】
上述の如く、光学LPF25と撮像素子27との間には、弾性部材等から成るローパスフィルタ受け部材26が配設されている。このローパスフィルタ受け部材26は、撮像素子27の前面側の周縁部に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構成している。これにより、光学LPF25にはローパスフィルタ受け部材26による光軸方向への弾性力が働く。
【0025】
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ィルタ受け部材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。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。
【0026】
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、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ィルタ受け部材26が挟持される。
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。
【0027】
CCDケース24の前面側には、防塵フィルタ受け部材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及び図5に詳細に示すように、周溝24dが略環状に形成されている。その一方で、防塵フィルタ受け部材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には不図示)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と防塵フィルタ受け部材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。
【0028】
防塵フィルタ21は、全体として円形ないし多角形の板状を成し、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成しており、この透明部が光学LPF25の前面側に所定の間隔をもって対向配置されている。
また、防塵フィルタ21の一方の面(本実施形態では背面側)の周縁部には、当該防塵フィルタ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は図示しない防塵フィルタ駆動部によって所定周期を有する駆動電圧を印加することで、防塵フィルタ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。そして、防塵フィルタ21は、防塵フィルタ受け部材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成る押圧部材20によって固定保持されている。
【0029】
防塵フィルタ受け部材23の略中央部近傍には、円形状又は多角形状から成る開口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透過させて、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。
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。
【0030】
一方、防塵フィルタ受け部材23の前面側の外周縁部近傍には、所定位置に複数(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。突状部23aは、防塵フィルタ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、当該押圧部材20は、突状部23aの先端部に対してネジ20a等により固設されている。
押圧部材20は、上述の如く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、自由端部が防塵フィルタ21の外周縁部に当接することで、当該防塵フィルタ21を防塵フィルタ受け部材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。
【0031】
この場合、防塵フィルタ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、防塵フィルタ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、これにより防塵フィルタ21は、圧電素子22を介して防塵フィルタ受け部材23に対して気密的に接合するように固定保持される。
換言すれば、防塵フィルタ受け部材23は、押圧部材20による附勢力によって防塵フィルタ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。
【0032】
ところで、上述したように、防塵フィルタ受け部材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設定さていると同時に、防塵フィルタ受け部材23と防塵フィルタ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設定されている。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がローパスフィルタ受け部材26を介して配設されており、光学LPF25と撮像素子27との間でも、略気密性が保持されるようになっている。
【0033】
したがって、光学LPF25と防塵フィルタ21とが対向する間の空間には、所定の空隙部51aが形成される。また、光学LPF25の周縁部、即ちCCDケース24と防塵フィルタ受け部材23と防塵フィルタ21とによって、空間部51bが形成される。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とから成る空間は、上述の如くCCDケース24、防塵フィルタ受け部材23、防塵フィルタ21および光学LPF25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。
【0034】
このように、本実施形態のカメラ1における撮像ユニット15では、光学LPF25及び防塵フィルタ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の周縁ないし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。
【0035】
さらに本実施形態においては、防塵フィルタ21をその周縁部位ないし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ィルタ受け部材23と、光学LPF25をその周縁部位ないしその近傍位置に密着して支持すると共に、自己の所定部位で防塵フィルタ受け部材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。
【0036】
上述の如くに構成された本実施形態のカメラ1においては、撮像素子27の前面側の所定位置に防塵フィルタ21を対向配置し、撮像素子27の光電変換面と防塵フィルタ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。そしてこの場合、防塵フィルタ21の前面側の露出面に付着する塵埃等については、当該防塵フィルタ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ィルタ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。
【0037】
ここで、防塵フィルタ21の埃除去動作としての振動について説明する。
図6は、カメラ1における撮像ユニット15のうち防塵フィルタ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及び図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ィルタ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。
【0038】
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、防塵フィルタ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、防塵フィルタ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。
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ィルタ受け部材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ィルタ21を効率的に支持し得ることになる。そしてこの状態において、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ィルタ21は振動し、当該防塵フィルタ21の表面に付着した塵埃等は除去される。
なお、このときの共振周波数は、防塵フィルタ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。
【0039】
また、図9〜図11に図示する別の例では、図6〜図8に示す例と全く同じ構成の防塵フィルタに対して二次振動を発生させた場合の様子を示している。
この場合、図9は、図6と同様にカメラ1における撮像ユニット15のうち防塵フィルタ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。
図10及び図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ィルタ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。
【0040】
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、防塵フィルタ21は、図10及び図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、防塵フィルタ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。
この場合においては、図9〜図11に示す符号21a・21b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ィルタ受け部材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ィルタ21を効率的に支持し得ることになる。
したがって、このような防塵機構において、所定の時期に圧電素子22に対して周期的な電圧を印加することで防塵フィルタ21は振動し、当該防塵フィルタ21の表面に付着した塵埃等は除去できる。
【0041】
ここで、本実施形態のカメラのシステム構成について詳しく説明する。
図2に示すブロック構成図の如く、このカメラのシステムは、カメラ本体としてのボディユニット100と、アクセサリ装置(以下「アクセサリ」と略称する)として例えば、交換レンズとしてのレンズユニット(即ちレンズ鏡筒)12と、撮影した画像データを記録しておく記録メディア39、外部電源70および外付けのストロボユニット80などから主にシステム構成されている。
【0042】
ユーザが所望するレンズユニット12は、ボディユニット100の前面に設けられたレンズマウント(不図示)を介して着脱自在に設定されている。
記録メディア39は、各種のメモリカードや外付けのHDD等の外部記録媒体であり、通信コネクタ35を介してカメラ本体と通信可能かつ交換可能に装着される。
【0043】
外部電源70はAC/DCコンバータ機能を内蔵し、付属するコネクタ71とプラグ72を介して、例えば家庭用電源コンセントからカメラ本体側のジャック37へ、プラグ72を差し込むことで必要な電力が供給可能になっている。
またストロボユニット80は、閃光電球81、DC/DCコンバータ82、ストロボ制御マイクロコンピュータ83および電池84から成り、ストロボ通信コネクタ85を介してカメラ本体と通信可能に装着できる。
【0044】
レンズユニット12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が行なう。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が行なう。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。
レンズユニット12内には撮影レンズ12aと絞り3が設けられている。撮影レンズ12a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。
【0045】
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(ペンタプリズム13a、クイックリターンミラー13b、接眼レンズ13c、サブミラー13d)と、光軸上のフォーカスプレーン式のシャッタ部14と、上記サブミラー13d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30aが設けられている。
【0046】
また、このAFセンサユニット30aを駆動制御するAFセンサ駆動回路30bと、上記クイックリターンミラー13bを駆動制御するミラー駆動機構18と、上記シャッタ部14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31と、上記ペンタプリズム13aからの光束に基づき測光処理する測光回路32が設けられている。
【0047】
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27が光電変換素子として設けられ、更にこのCCDユニット27と撮影レンズ12aとの間に配された光学素子としての防塵フィルタ21によって保護されている。そして、この防塵フィルタ21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22がその防塵フィルタ21の周縁部に取り付けられている。
また、圧電素子22は2つの電極(詳細後述)を有しており、この圧電素子22が加振手段の一部としての防塵フィルタ駆動回路48によって防塵フィルタ21を振動させ、そのフィルタ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27の周辺の温度を測定するために、防塵フィルタ21の近傍には、温度測定回路33が設けられている。
【0048】
このカメラシステムにはまた、CCDユニット27に接続したCCDインターフェイス回路34、液晶モニタ36、記憶領域として設けられたSDRAM38a、FlashROM38bおよび記録メディア39などを利用して画像処理する画像処理コントローラ40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。
【0049】
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LCD57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、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53aが設けられ、外部電源70からジャック71を介して電流が供給されたときの電圧変化を検知する電圧検出回路53bが併設されている。
【0050】
上述した如くに構成されたカメラシステムの各部は次のように稼動する。 まず画像処理コントローラ40は、Bucom50の指令に従ってCCDインターフェイス回路34を制御してCCDユニット27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40でビデオ信号に変換され、液晶モニタ36にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ36の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。
【0051】
SDRAM38a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39に保管されるように設定されている。
【0052】
CCDユニット27は、透明な防塵フィルタ21によって保護されている。この防塵フィルタ21の周縁部にはそのフィルタ面を加振するための圧電素子22が配置され、この圧電素子22は、前述の如くこの為の駆動手段としても働く防塵フィルタ駆動回路48によって駆動される。
CCDユニット34および圧電素子22は、防塵フィルタ21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。
【0053】
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を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27の前面を保護するため設けられた防塵フィルタ21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27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、防塵フィルタ21の振動面の極近傍に設定されるのが好ましい。
【0054】
ミラー駆動機構18は、クイックリターンミラー13b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13bがDOWN位置にある時、撮影レンズ12aからの光束はAFセンサユニット30a側とペンタプリズム13a側へと分割されて導かれる。
AFセンサユニット30a内のAFセンサからの出力は、AFセンサ駆動回路30bを介してBucom50へ送信されて周知の測距処理が行われる。
また、ペンタプリズム13aに隣接する接眼レンズ13c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13aを通過した光束の一部は測光回路32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。
【0055】
次に、図12に示す防塵フィルタ駆動回路48の回路図と、図13に示すタイムチャートに基づいて、この本実施形態における防塵機能付きカメラの防塵フィルタ21の駆動およびその動作について説明する。
ここに例示した防塵フィルタ駆動回路48は図12に示す如くの回路構成を有し、その各部において、図13のタイムチャートで表わす波形の信号(Sig1〜Sig4)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。
【0056】
防塵フィルタ駆動回路48は図12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および抵抗(R00)46から構成されている。
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圧電素子22を駆動させ、防塵フィルタ21を共振させるようになっている。
【0057】
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を介して防塵フィルタ駆動回路48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22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13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。
【0058】
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13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。尚、この変換されたパルス信号は図13中のタイムチャートが表わす波形の信号Sig3に対応する。
【0059】
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13中の信号Sig4の如き周期の信号が発生する。
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22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。
【0060】
圧電素子22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/O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、よって、Bucom50は、設定値“N”を適宜に制御することで、圧電素子22の駆動周波数を任意に変更可能である。
【0061】
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 …(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。
【0063】
このように、被写体像を光電変換する撮像手段(電子撮像素子:CCDユニット27)を有する本実施形態のカメラ1は、この撮像手段の前面に配置された光学素子(この例では防塵フィルタ21)と、この光学素子を振動させる加振手段(圧電素子22)と、この加振手段に対して上記光学素子を振動させるための周波数信号を供給する制御手段(カメラボディ制御用マイクロコンピュータ(Bucom)50)とを配設しており、この制御手段が上記周波数を適宜調整することによって防塵フィルタ21を振動させること(即ち第1の有音振動状態を制御する事(詳細後述))が可能であるように設定されている。
【0064】
さらに、このカメラ1の特徴は、選択的に可聴範囲内外の発音が可能な機能を有するような電子カメラである事にある。つまり、上記撮像手段の前面に配置され振動可能な透光性をもつ振動対象部材(防塵フィルタ21)に対して、加振手段(圧電素子22)によって振動形態を選択的に変えて駆動を与えることで、振動の発生と同時に、当該カメラ1の所定部位の状態をユーザに告知するための音の発生を行なうという特徴をもつ電子カメラであると云える(詳細後述)。
そしてこの実施形態により、従来のような専用の発音素子(サウンダ:PCV等)を設けずに、所望によって音で告知しながら、しかも同時にその振動対象部材に付着した塵や埃の除去も同時にできるような電子カメラを実現できものである。なお、このカメラ1における「振動形態」は、上記加振手段(圧電素子22)に供給する信号電力のON/OFFタイミングを調整して制御するか、或いはそれに供給する共振周波数を調整して制御するものである(詳細後述)。
【0065】
上述の特徴を詳しく説明する為、カメラボディ制御用マイクロコンピュータ(Bucom)50が行なう制御について、図14〜図16を参照しながら具体的な制御動作について説明する。
図14には本実施形態のカメラの動作制御をフローチャートで表わし、このBucom50が行なうカメラシーケンス(メインルーチン)の手順を例示している。また、図15にはサブルーチン「無音加振動作」の手順をフローチャートで表わし、図16及び図17にはそれぞれサブルーチン「有音加振動作1」及び、「有音加振動作2」の手順をフローチャートで表わしている。
【0066】
Bucom50で稼動可能な図14に示すフローチャートに係わる制御プログラムは、カメラ1の電源SW(不図示)がON操作されると、その稼動を開始する。
最初に#000において、当該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53aを制御して当該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なう。
#001では、後述するサブルーチン「無音加振動作」(図15参照)をコールすることで、無音(即ち可聴範囲外)で防塵フィルタ21を振動させる。尚、ここで云う可聴範囲は一般人の聴力を基準にして約20Hz〜20000Hzの範囲内とする。
【0067】
続く#002〜#027までは、周期的に実行されるステップ群である。すなわち、#002は、当該カメラに対するアクセサリの着脱を検出するためのステップである。(例えば、アクセサリの1つであるレンズユニット12が、ボディユニット50に装着されたことを検出する着脱検出動作は、Lucom5と通信を行なうことでレンズユニット12の着脱状態を調べる)。
もし#003で、所定のアクセサリがカメラ本体に装着されたことを検出すると、#004にて、サブルーチン「無音加振動作」をコールすることで、無音で防塵フィルタ21を振動させる。
【0068】
このように、カメラ本体であるボディユニット100にアクセサリの特にレンズユニット12が装着されていない期間には特に、各レンズや防塵フィルタ21等に塵が付着する可能性が高いので、上述の如くレンズユニット12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は有効である。また、レンズ交換時にカメラ内部に外気が循環し塵が進入して付着する可能性が高いので、このレンズ交換時に塵除去することは有意義である。そして撮影直前とみなし、#005へ移行する。
一方、上記#003でレンズユニット12がボディユニット50から外された状態であることを検出した場合は、そのまま次の#005へ移行する。
【0069】
#005では、当該カメラが有する所定の操作スイッチの状態検出が行なわれる。
#006では、操作スイッチの1つである合焦音選択SW(不図示)が操作されたか否かを、当該SWのON/OFF状態で判定する。その状態を読み出し、もしこの合焦音選択SWが操作されると、#007において、ユーザに選択された「発音禁止」モードまたは「発音許可」モードの何れかに対応したモード設定が行われ、その後は上記#001へ戻って、再び同様な処理ステップとなる。
【0070】
#008では、レリーズSWを成す1st.レリーズSW(不図示)が操作されたか否かを、当該SWのON/OFF状態で判定する。その状態を読み出し、もし1st.レリーズSWが所定時間以上ON操作されない場合には、後述の#017へ移行して終了処理(スリープ等)となる。
一方、1st.レリーズSWがON操作された場合には、#009にて、測光回路32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27の露光時間(Tv値)とレンズユニット12の絞り設定値(Av値)を算出する。
【0071】
その後、#010では、AFセンサ駆動回路30bを経由してAFセンサユニット30a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。
#011では、その算出されたズレ量が許可された範囲内にあるか否かを判定し、否の場合は#012で撮影レンズの駆動制御を行い、#002へ戻る。
一方、許可された範囲内にズレ量が在る場合は、#013にて合焦音が許可されているか否かを判定し、否の場合は、#015にてサブルーチン「無音加振動作」をコールして無音で防塵フィルタ21を振動させるが、もし許可されていれば、#014にてサブルーチン「有音加振動作」(図16参照)をコールし、有音(即ち可聴範囲内)にて防塵フィルタ21を振動させる。(即ち、ここでは確認音として合焦された事を音で告知すると共に、塵除去を行なう)。
【0072】
さらに#016では、レリーズSWを成す2nd.レリーズSW(不図示)がON操作されたか否かを判定する。この2nd.レリーズSWがON状態のときは、続く#018へ移行して所定の撮影動作(詳細後述)を開始するが、OFF状態のときは#017へ移行して終了処理となる。
尚、撮像動作中では、通常の如く、露出の為に予め設定された秒時(露出秒時)に対応した時間の電子撮像動作を制御する。
上記撮影動作として、#018〜#024までは、所定の順序にて被写体の撮像が行われる。まずLucom5へAv値を送信し、絞り3の駆動を指令し(#018)、クイックリターンミラー13bをUP位置へ移動させる(#019)。そして、シャッタ部14の先幕走行を開始させてOPEN制御し(#020)、画像処理コントローラ40に対して「撮像動作」の実行を指令する(#021)。Tv値で示された時間だけのCCDユニット27への露光(撮像)が終了すると、シャッタ部14の後幕走行を開始させてCLOSE制御する(#022)。そして、クイックリターンミラー13bをDown位置へ駆動すると共に、シャッタ部14のチャージ動作を行なう(#023)。
その後、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て(#024)、一連の撮像動作を終了する。
【0073】
続いて#025において、記録メディアがカメラ本体に装着されているか否かを検出し、否の場合は、#027にてサブルーチン「有音加振動作2」(図17参照)をコールして、有音にて防塵フィルタ21を振動させる(即ち、ここでは警告音として記録メディアの装着がされていない事を音で告知すると共に、塵除去を行なう)。そして再び上記#002へ移行して、同様な一連の処理を繰り返す。一方、記録メディアが装着されてれば、#026にて、画像処理コントローラ40に対し撮影した画像データを記録メディア39へ記録するように指令する。その画像データの記録動作が終了すると、再び、上記#002へ移行して、同様な一連の処理を繰り返す。
以下、詳しい振動形態と音の関係について、上述した3つのサブルーチンの制御手順を図15〜図17に基づき説明しながら、図18〜図20に示す波形グラフを参照して説明する。尚、この「振動形態」とは、加振手段によって引き起こされる振動の形態であるが、その加振と振動の結果、所定の発音が複数の形態で起る現象を総称して呼んでいる。
【0074】
図15はサブルーチン「無音加振動作」の動作手順を表わすフローチャートであり、この無音加振動作において、加振手段へ連続的に供給される共振周波数の波形を表わすグラフが図18に示されている。
図16は、サブルーチン「有音加振動作1」の動作手順を表わすフローチャートであり、この有音加振動作1において、加振手段へ間欠的に供給される共振周波数の波形と、その間欠周期を表わすグラフが、図19に示されている。
また、図17はサブルーチン「有音加振動作2」の動作手順を表わすフローチャートであり、この有音加振動作2において発音される警告音の周波数(2kHz〜4kHz)の波形を表わすグラフが図20に示されている。
【0075】
図15のサブルーチン「無音加振動作」は、防塵フィルタ21の塵除去の為にだけの加振動作を目的とするルーチンであるので、振動周波数f0はその防塵フィルタ21の共振周波数に設定されている。例えばこの場合は、40kHz、少なくとも20kHz以上の振動である故に、ユーザにとっては無音である。
まず#200では、防塵フィルタ21を振動させるための駆動時間(Toscf0)と駆動周波数(共振周波数:Noscf0)に関するデータを、EEPROM29の所定領域に記憶されている中から読み出す。
#201では、Bucom50の出力ポートD_NCntから、駆動周波数Noscf0を、防塵フィルタ駆動回路48のN進カウンタ41へ出力する。
【0076】
続く#202〜#204では、次のように塵除去動作が行なわれる。すなわち、まず塵除去動作を開始させ実行する。その為、制御フラグP_pwContをHi(High value)に設定すると(#202)、圧電素子22は所定の駆動周波数(Noscf0)で防塵フィルタ21を加振し、フィルタ面に付着した塵を振り払う。詳しくは、塵除去動作で防塵フィルタ面に付着した塵が振り払われるとき、同時に、空気振動が起こり、超音波が発生する。(但し、駆動周波数Noscf0で駆動されても、一般人の可聴範囲内の音にはならず、聞こえない)。これが請求項4で言う「第1の振動モード」である。このモードによって、まだカメラ1を撮影に使用しないこの期間に、ユーザが意図せずに、無音のまま付着した塵を除去できる。
【0077】
所定駆動時間(Toscf0)、防塵フィルタ21を振動させた状態で待機し(#203)、その所定駆動時間(Toscf0)経過後、制御フラグP_pwContをLo(Low value)に設定することで、塵除去動作を停止させる(#204)。(詳しくは、塵除去動作が停止されるとき、同時に、空気振動が止まって音が止む。)そして、コールされたステップの次のステップへリターンする。
【0078】
このサブルーチンで適用される振動周波数f0(共振周波数(Noscf0))と駆動時間(Toscf0)は、図18にグラフで表わした如くの波形を示す。すなわち、一定の振動(f0=40kHz)が、塵除去に充分な時間(Toscf0)だけ続く連続的な波形となる。
つまり、この振動形態が、加振手段に供給する共振周波数を調整して制御するものである。
【0079】
一方、図16のサブルーチン「有音加振動作1」は、防塵フィルタ21の塵除去と共に、ユーザへの告知の為に有音で加振動作させることを目的とするルーチンである。
その為ここでは、振動周波数f0は前述同様に防塵フィルタ21の共振周波数40kHzに設定されてはいるが、間欠的にこの振動をON/OFF制御することで、そのエンベロープの周波数が少なくとも可聴範囲内(20kHz以内)に変調されるようにして、ユーザにとって有音な周波数(fs)にする。
#300では、防塵フィルタ21を振動させるための駆動時間(Toscfs)と駆動周波数(共振周波数:Noscfs)に関するデータを、EEPROM29の所定領域に記憶されている中から読み出す。
#301では、Bucom50の出力ポートD_NCntから、駆動周波数Noscfsを、防塵フィルタ駆動回路48のN進カウンタ41へ出力する。
【0080】
続く#302〜#306では、次のように塵除去動作と発音動作が行なわれる。
【0081】
即ち、制御フラグP_pwContをHi(High value)にセットすると塵除去動作が開始され実行される。圧電素子22は、所定の周波数(Noscfs)で防塵フィルタ21を加振してフィルタ面に付着した塵を振り払う(#302)。(但し、駆動周波数Noscfsで駆動すれば、一般人の可聴範囲の音(周波数:fs)になって聞こえる)。これが請求項4で言う「第2の振動モード」である。
所定駆動時間(Toscfs)、防塵フィルタ21を振動させた状態で待機し(#303)、その所定駆動時間(Toscfs)経過後、制御フラグP_pwContをLo(Low value)にセットすることで塵除去動作が停止される(#304)。再び所定駆動時間(Toscfs)、塵除去動作を停止させた状態で待機する(#305)。
【0082】
ここで、Noscfs回だけ加振サイクルを実行したか否かを判定し(#306)、否の場合は再び上記#302へ戻って同様な加振サイクルを実行する。
回数がNoscfs回に達すると、コールされたステップの次のステップへリターンする。
上記の加振サイクルが、共振周波数(f0)の間欠的な振動形態となって、実質的に周波数(fs)の音として聞こえる。
【0083】
このサブルーチンで適用される共振周波数(f0)と、駆動時間(Toscf0)は、図19にグラフで表わした如くの間欠的な波形を示す。すなわち、間欠する時間的間隔はToscfsの等間隔とする。また、その間欠的な共振周波数(f0)のエンベロープの周波数(fs)は次式で表わされる。
fs(破線で表わすエンベロープの周波数)=1/2・Toscfs …(式)
ここでは、エンベロープの周波数fsを例えば2kHz〜4kHzの可聴範囲内になるように、間欠する時間的間隔Toscfsを例えば250μsec.に設定している。このように、振動形態は、加振手段に供給する信号電力のON/OFFタイミングを調整して制御するものである。尚、このサブルーチンで利用可能なフィルタの振動状態は図6、図7及び図8で示した1次振動である。図9、図10及び図11で示した2次振動はフィルタの周辺部と中央部で振動の位相が180°ずれており、音場が相殺されてしまうために利用できない。
【0084】
図17のフローチャートが表わすサブルーチン「有音加振動作2」は、例えば警告音を発する為にだけ防塵フィルタ21を加振させるルーチンである。よって、塵除去効果は二次的なものである。その警告音の周波数はこの場合、2kHz〜4kHzの可聴音(有音)に設定されている。
#400では、防塵フィルタ21を振動させるための駆動時間(Toscfw)と駆動周波数(共振周波数:Noscfw)に関するデータを、EEPROM29の所定領域に記憶されている中から読み出す。
#401では、Bucom50の出力ポートD_NCntから、駆動周波数Noscfwを、防塵フィルタ駆動回路48のN進カウンタ41へ出力する。
【0085】
続く#402〜#404では、次のように塵除去動作が行なわれる。即ち、まず塵除去動作を開始させ実行する。その為、制御フラグP_pwContをHi(High value)に設定すると(#402)、圧電素子22は所定の駆動周波数(Noscfw)で防塵フィルタ21を加振し、フィルタ面に付着した塵を振り払う。(但し、駆動周波数Noscfwで駆動され、可聴範囲の音になり、前述したAF合焦の確認音とは異なる音として聞える)。
これによって、まだカメラ1を撮影に使用しないこの期間に、ユーザが意図せずに、付着した塵を除去できる。
所定駆動時間(Toscfw)、防塵フィルタ21を振動させた状態で待機し(#403)、その所定駆動時間(Toscfw)経過後、制御フラグP_pwContをLo(Low value)に設定することで、塵除去動作を停止させる(#404)。そして、コールされたステップの次のステップへリターンする。
【0086】
このサブルーチンで適用される警告音としての周波数(fw)と駆動時間(Toscfw)は、図20にグラフで表わした如くの波形を示す。すなわち、周波数(fw)が駆動時間(Toscfw)続く連続的な波形となる。そしてここでも、前述の如く例えば2kHz〜4kHzに設定している。
【0087】
上述の「有音加振動作2」と前述の「有音加振動作1」との違いは、振動形態を異ならせて発音する方式にある。すなわち、加振手段へ所定の周波数の信号を供給する方式に対して、加振手段に供給する信号電力のON/OFFタイミングを調整して制御する方式である。そして、図17及び図20に例示の如くに何れの音も実質的に同じ2kHz〜4kHzの範囲内に適宜制御され、有音化されている。但し、これら異なる振動形態から、少なくとも音圧や指向性が異なる故に音としての違いは存在する。よって、ユーザはその違いを認識してその音が意味する事を区別できる。
【0088】
以上説明したように、本発明の電子撮像装置の一例であるカメラ1(電子撮像装置)は、防塵フィルタ21が圧電素子22(加振手段)によって振動可能に撮像手段(撮像素子)の前方に配置され、絞り機構の絞り3と、シャッタ部14(シャッタ手段)で光電素子表面への被写体光束の照射時間を調整するような構造の電子カメラであって、カメラ1のBucom50(制御手段)の制御に基づき、上述した如くアクセサリの装着時、合焦時および記録動作直前の記録メディアが装着されていない時などでも、圧電素子22を所定の振動形態(上記3つのサブルーチンの何れかの実行)で駆動することによって、防塵フィルタ21上に付着した塵埃を除去すると同時に、所望により音による告知がされるように適宜制御されている。そして、上述した如くに、カメラ1によれば、本発明の特徴として、塵を除くための塵除去動作と同時に、所望により上述のような二種類の有音発信にて所定の状況をユーザに告知される。このときに発音される音(音の高低、音色あるいは音量など)がそれぞれ異なるので、その違いによってその音が警告音なのか、動作の確認音なのかがユーザには識別可能である。
よって、本実施形態によれば、従来のような専用の発音素子(サウンダ:PCV等)を設けずに、所望により音で告知(状態告知)しながら、しかも同時に、その振動対象部材に付着した塵や埃の除去も同時にできるような電子カメラを実現できる。
【0089】
この状態告知は、例えばAF合焦の確認音(合焦音)の場合、撮影者がカメラ本体に接眼している状態または表示画面の正面で観察している状態が多いと想定できるので、その音を聞く位置は限られる故に、音としては指向性が狭く、比較的小音量(小音圧)のものであっても充分であろう。但し、これもユーザの嗜好によって異なるので、適宜に使い分ければよい。
つまり、上述した如く異なる振動形態に応じて発せられる音は、音圧や指向性が異なるので、用途と嗜好によって、その振動形態を選択的に適用(上記3つのサブルーチンの何れかを適宜実行)すれば、より効果的な音による告知が可能となる。
【0090】
振動形態の適用に際して、好ましくは、撮影直前には塵除去動作を効果的に行なえる振動形態を優先して適用し、一方、発音動作もまた、その発音タイミングや聞こえ方を考慮してそれに最適な振動形態を適用することが望ましい。
本実施形態において上述のように実施したことで、塵除去動作または塵除去機構を電子撮像装置の他の動作または機構と有機的に結び付けることができるという効果が得られる。
【0091】
(変形例)
上述した実施形態は次のように変形実施してもよい。例えば、加振する対象は、例示の防塵フィルタ21に限らず、光路上に在り光の透過性をもった部材等(例えばカバーガラスやハーフミラーなど)であってもよい。但しその部材は、振動によって、その表面に付着していた塵を振り払うと共に、その振動と共振によって可聴範囲内の音波を発するものとする。また、振動に係わる周波数や駆動時間などはその部材に対応した値に設定する。
【0092】
尚、本発明を適用する電子撮像装置としては、例示した電子カメラ(デジタルカメラ)に限らず、塵除去機能および発音機能を必要とする装置であればよく、必要に応じて変形実施することで実用化され得る。
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。
【0093】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、塵除去動作または塵除去機構をその電子撮像装置の他の動作(発音動作)またはその為の機構と有機的に結び付けられることによって、電子撮像装置内の実装効率の低下を抑えることができ、また、塵除去動作によって発生する無駄な時間をなるべく発生させずに、この時間を警告音や確認音の発生に兼用可能とすることができ、これによって、電子カメラなどに代表される使い易い電子撮像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】 本発明の一実施形態に係わる電子撮像装置(電子カメラ)の一部を切断し、その内部の機械的構造を示す斜視図。
【図2】 該電子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】 該電子カメラにおける撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図4】 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。
【図5】 該電子カメラの図4の切断面に沿う断面図。
【図6】 該電子カメラにおける撮像ユニットのうち防塵フィルタ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】 周期的な駆動電圧を印加した際の防塵フィルタ及び圧電素子の状態変化を示し、その圧電素子の図6のA−A線に沿う断面図。
【図8】 同じくその圧電素子の図6のB−B線に沿う断面図。
【図9】 図6と同じ構成の防塵フィルタに対して二次振動を発生させた場合の様子を示し、図6と同様に該電子カメラにおける撮像ユニットのうち防塵フィルタ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】 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ィルタ及び圧電素子の状態変化を示し、その圧電素子の図9のA−A線に沿う断面図。
【図11】 同じくその圧電素子の図9のB−B線に沿う断面図。
【図12】 防塵フィルタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図13】 防塵フィルタの駆動とその動作に係わる波形信号を表わすタイムチャート。
【図14】 該電子カメラの制御用マイクロコンピュータが実行するカメラシーケンス(メインルーチン)における動作制御を表わすフローチャート。
【図15】 サブルーチン「無音加振動作」の動作手順を表わすフローチャート。
【図16】 サブルーチン「有音加振動作1」の動作手順を表わすフローチャート。
【図17】 サブルーチン「有音加振動作2」の動作手順を表わすフローチャート。
【図18】 加振手段へ連続的に供給される共振周波数の波形を表わすグラフ。
【図19】 加振手段へ間欠的に供給される共振周波数の波形と、その間欠周期を表わすグラフ。
【図20】 発音される警告音としての周波数の波形を表わすグラフ。
【符号の説明】
1…カメラ(電子撮像装置:カメラシステム)
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
11…カメラ本体部
12…レンズ鏡筒(レンズユニット:交換レンズ)
12a…撮影光学系
13…ファインダ装置
13a…ペンタプリズム
13b…反射鏡(クイックリターンミラー)
13c…接眼レンズ
13d…サブミラー
14…シャッタ部(前幕、後幕)
15…撮像ユニット
16…主回路基板
17…レリーズボタン
18…ミラー駆動機構
19…シャッタチャージ機構
21…防塵フィルタ(防塵フィルタ:光学素子)
22…圧電素子(加振手段)
23…防塵フィルタ受け部材
24…撮像素子収納ケース部材(CCDケース)
25…光学的ローパスフィルタ(LPF)
27…撮像素子(CCDユニット:撮像手段)
28…撮像素子固定板
29…不揮発性メモリ(EEPROM)
30a…AFセンサ
30b…AFセンサ駆動回路
31…シャッタ制御回路(シャッタ手段)
32…測光回路
33…温度測定回路
34…CCDインターフェイス回路
38a…SDRAM
38b…FlashROM
39…記録メディア(アクセサリ)
40…画像処理コントローラ
41…N進カウンタ
42…1/2分周回路
43…インバータ
44…トランジスタ
44a,44b,44c…MOSトランジスタ
48…防塵フィルタ駆動回路(加振、駆動手段)
50…ボディ制御用マイクロコンピュータ(制御手段)
52…カメラ操作SW
53a…電源回路
53b…電圧検出回路
54…電池
55…クロックジェネレータ
56…VCO(電圧制御発振器)
70…外部電源(アクセサリ)
80…ストロボユニット(アクセサリ)
100…ボディユニット(カメラ本体)
#000〜#027…カメラシーケンスの制御手順
#200〜#204…無音加振動作の制御手順
#300〜#306…有音加振動作1の制御手順
#400〜#404…有音加振動作2の制御手順[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic imaging device including an imaging device unit having an imaging device that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, such as a single-lens reflex digital camera with interchangeable lenses. The present invention relates to an electronic imaging device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, it has a single-lens reflex finder device, and is configured so that a photographic optical system can be freely attached to and detached from the camera body, and a desired photographic optical system can be arbitrarily attached and detached when the user desires. Thus, a so-called “lens interchangeable” digital camera configured so that a plurality of types of photographing optical systems can be selectively used in a single camera body is being put into practical use in general.
In such a digital camera with interchangeable lenses, when the photographic optical system is removed from the camera body, various mechanically operating mechanisms such as a shutter / aperture mechanism are disposed inside the camera body. Therefore, dust and the like may be generated during the operation from these various mechanisms.
[0003]
The applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2000-401291 is provided with a dustproof member that seals or protects the photoelectric conversion surface side of the image sensor, so that dust or the like adheres to the photoelectric conversion surface of the image sensor. Providing a removing means for removing dust by giving vibrations of a predetermined amplitude to the dust-proof member by a predetermined vibration means against dust and the like adhering to the surface of the dust-proof member. .
According to this removal means, it is possible to replace a lens that can prevent dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor and can easily remove dust and the like from the surface of the dustproof member by a small and simple mechanism. A simple digital camera can be constructed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when adopting the dust removal mechanism as described above in the conventional electronic image pickup apparatus, many mechanism parts are added for this purpose, and it is important that it is small like a digital camera, for example. It is not preferable for the electronic imaging apparatus to be viewed from the viewpoint of mounting space. Therefore, a device for utilizing the dust removal mechanism for other operations is desired.
[0005]
In addition, recent digital cameras are becoming smaller and more functions are incorporated for ease of use. For example, various notification functions for confirming or warning a predetermined state are provided, and a dedicated sounding element (sounder: PCV or the like) for notifying the user of the state at that time by sound or the like is mounted. Therefore, when other various functions are to be supported, improvement in mounting efficiency within the camera body is required.
[0006]
Furthermore, since a certain amount of operation time is required to reliably remove dust and the like, for example, when this dust removal technology is applied to a digital camera, only the dust removal operation is performed during the shooting sequence. Since a long time is generated, it may be considered that the photographing timing is adversely affected. Therefore, it is preferable to perform the dust removal operation in a form that does not affect shooting.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to organically link the dust removal operation or the dust removal mechanism with other operations or mechanisms of the electronic image pickup device, thereby suppressing a reduction in mounting efficiency in the electronic image pickup device, and the dust removal operation. Therefore, it is possible to provide an electronic imaging apparatus that is easy to use.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention takes the following measures. For example, as a first aspect, imaging means for photoelectrically converting a subject imageHaveIn an electronic imaging device, the electronic imaging device is disposed in front of the imaging means.An optical element, vibration means for vibrating the optical element, and control means for supplying a drive signal for vibrating the optical element to the vibration means. A first excitation operation for supplying a drive signal having a frequency equal to the natural frequency of the optical element; and a second excitation operation for supplying a signal obtained by modulating this frequency with a frequency in the audible range as a drive signal.It is characterized by that.
According to the first aspect, the sounding member is not provided exclusively.While generating vibrations in the audible frequency range,Moreover, dust can be removed.
[0011]
First2As an aspect of the present invention, there is provided an electronic imaging apparatus including an imaging unit for converting an optical image of a subject into an electrical signal, the imaging optical system for guiding a subject light beam onto a photoelectric conversion surface of the imaging unit, and the imaging unit A dustproof filter means disposed in front of the photoelectric conversion surface, a vibration means for vibrating the dustproof filter means, and a control means for supplying a frequency signal for vibrating the dustproof filter to the vibration means. The control means has a first vibration mode for silently vibrating the dustproof filter, and a second vibration mode for vibrating the dustproof filter. The second vibration mode is An electronic imaging apparatus that is executed when the state of the electronic imaging apparatus is displayed by voice is proposed.
The electronic imaging apparatus includes means for detecting the focus state of the imaging optical system and adjusting the focus state of the imaging optical system according to the result, and the control means is in a focus adjustment state of the imaging optical system. In response, the electronic imaging device described above that executes the second vibration mode is proposed.
In addition, the electronic imaging apparatus described above is proposed, wherein the second vibration mode is used for in-focus display of the imaging optical system.
This first2According to this aspect, it is not necessary to newly provide a dedicated sounding member for the in-focus sound.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electronic imaging apparatus of the present invention specifically exemplified below has a dustproof function of an imaging element unit that obtains an image signal by photoelectric conversion, and here, as an example, an electronic camera (hereinafter abbreviated as `` camera '') This will be described as an improved technique for dust prevention. In particular, a single-lens reflex electronic camera (digital camera) with interchangeable lenses will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the camera of the present embodiment will be described. 1 and 2 show the configuration of the camera 1 according to the present embodiment. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a mechanical internal structure by cutting a part of the camera 1, and FIG. 2 is a block diagram schematically showing mainly an electrical configuration of the camera 1. . First, the external appearance and mechanical structure of the camera 1 will be described with reference to FIG.
[0013]
The camera 1 according to the present embodiment includes a camera
The
The
[0014]
The camera
That is, an exposure opening having a predetermined aperture capable of guiding the subject light beam into the
[0015]
On the outer surface side of the camera
[0016]
A desired subject image formed by various constituent members as shown in FIG. 1, for example, the photographing
[0017]
The
The reflecting
[0018]
On the other hand, while the camera 1 is performing a photographing operation, the reflecting
As the
[0019]
The electrical description based on FIG. 2 will be described in detail later, and then the detailed structure of the
3, 4, and 5 show a part of the imaging unit in the camera 1 of the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part showing the imaging unit in an exploded manner. 4 is a perspective view showing a part of the image pickup unit in an assembled state by cutting, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the cut surface of FIG.
[0020]
Note that the
[0021]
The
[0022]
The
The
[0023]
An
That is, the
[0024]
As described above, the low-pass
[0025]
Therefore, by arranging the peripheral portion on the front side of the
[0026]
Thus, after the
Further, as described above, the
[0027]
On the front side of the
[0028]
The
Further, a peripheral portion of one surface of the dustproof filter 21 (the back side in the present embodiment) is a predetermined vibration member for applying vibration to the
[0029]
In the vicinity of the substantially central portion of the dustproof
A
[0030]
On the other hand, in the vicinity of the outer peripheral edge portion on the front surface side of the dustproof
The pressing
[0031]
In this case, the positions of the
In other words, the dustproof
[0032]
By the way, as described above, the dustproof
[0033]
Accordingly, a
[0034]
As described above, in the
[0035]
Furthermore, in this embodiment, the dustproof
[0036]
In the camera 1 of the present embodiment configured as described above, the
[0037]
Here, the vibration as the dust removing operation of the
FIG. 6 is a front view showing only the
7 and 8 show changes in the state of the
[0038]
For example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the
In this case, since the amplitude is substantially zero at the position of the vibration node as indicated by
Note that the resonance frequency at this time is determined by the shape, plate thickness, material, and the like of the
[0039]
In addition, in another example illustrated in FIGS. 9 to 11, a state in which secondary vibration is generated for the dustproof filter having the same configuration as the example illustrated in FIGS. 6 to 8 is illustrated.
In this case, FIG. 9 is a front view showing only the
10 and 11 show changes in the state of the
[0040]
For example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the
In this case, as shown by
Therefore, in such a dustproof mechanism, the
[0041]
Here, the system configuration of the camera of the present embodiment will be described in detail.
As shown in the block diagram of FIG. 2, this camera system includes a
[0042]
The
The
[0043]
The
The
[0044]
The
In the
[0045]
The following structural members are arranged in the
[0046]
Further, an AF
[0047]
On the optical axis, a
The
In order to measure the temperature around the
[0048]
This camera system is also provided with a
As other storage areas, a
[0049]
The
[0050]
Each part of the camera system configured as described above operates as follows. First, the
[0051]
The SDRAM 38a is a memory for temporarily storing image data, and is used as a work area when image data is converted. The image data is set to be stored in the
[0052]
The
It is more preferable for dust prevention that the
[0053]
Normally, temperature affects the elastic modulus of glass materials and is one of the factors that change its natural frequency. Therefore, the temperature must be measured during operation and its natural frequency must be taken into account. Don't be. It is better to predict the natural frequency at that time by measuring the temperature change of the
Therefore, in this example, a sensor (not shown) connected to the
[0054]
The mirror drive mechanism 18 is a mechanism for driving the
The output from the AF sensor in the
The
[0055]
Next, based on the circuit diagram of the dustproof filter driving circuit 48 shown in FIG. 12 and the time chart shown in FIG. 13, the driving and operation of the
The dust filter driving circuit 48 exemplified here has a circuit configuration as shown in FIG. 12, and in each part, signals having waveforms (Sig1 to Sig4) shown in the time chart of FIG. 13 are generated and based on these signals. Is controlled as follows.
[0056]
As illustrated in FIG. 12, the dust filter driving circuit 48 includes an N-
The ON / OFF switching operation of the transistor (Q01) 44b and the transistor (Q02) 44c connected to the primary side of the
[0057]
The
[0058]
The N-
In this divided pulse signal, the duty ratio between High and Low is not 1: 1. Therefore, the duty ratio is converted to 1: 1 through the 1/2 frequency divider circuit. The converted pulse signal corresponds to the signal Sig3 having a waveform represented by the time chart in FIG.
[0059]
In the High state of the converted pulse signal, the MOS transistor (Q01) 44b to which this signal is input is turned on. On the other hand, this pulse signal is applied to the transistor (Q02) 44c via the
The winding ratio of the
[0060]
When driving the
[0061]
At this time, the frequency can be calculated by the following equation.
N: Set value to counter
fpls: frequency of the output pulse of the clock generator,
fdrv: frequency of a signal applied to the piezoelectric element,
fdrv = fpls / 2N (formula)
The calculation based on this equation is performed by the CPU (control means) of the
[0063]
As described above, the camera 1 of the present embodiment having the image pickup means (electronic image pickup device: CCD unit 27) for photoelectrically converting the subject image has an optical element (in this example, a dustproof filter 21) arranged in front of the image pickup means. And vibration means (piezoelectric element 22) for vibrating the optical element, and control means for supplying a frequency signal for vibrating the optical element to the vibration means (camera body control microcomputer (Bucom)) 50), and the control means can vibrate the
[0064]
Further, the camera 1 is characterized in that it is an electronic camera having a function capable of selectively producing sounds within and outside the audible range. That is, the vibration target member (dust-proof filter 21) disposed on the front surface of the image pickup means and capable of vibration is selectively driven by the vibration means (piezoelectric element 22) by selectively changing the vibration form. Thus, it can be said that the electronic camera has a feature of generating sound for notifying the user of the state of the predetermined part of the camera 1 at the same time as the generation of the vibration (details will be described later).
In addition, according to this embodiment, without providing a dedicated sound generating element (sounder: PCV, etc.) as in the prior art, it is possible to notify the sound as desired, and at the same time, remove dust and dirt adhering to the vibration target member. Such an electronic camera can be realized. The “vibration mode” in the camera 1 is controlled by adjusting the ON / OFF timing of the signal power supplied to the excitation means (piezoelectric element 22), or by adjusting the resonance frequency supplied thereto. (Details will be described later).
[0065]
In order to describe the above-described features in detail, a specific control operation of the control performed by the camera body control microcomputer (Bucom) 50 will be described with reference to FIGS.
FIG. 14 is a flowchart showing the operation control of the camera of this embodiment, and illustrates the procedure of the camera sequence (main routine) performed by the
[0066]
The control program related to the flowchart shown in FIG. 14 that can be operated by the
First, in # 000, processing for starting the camera system is executed. The
In # 001, a dust-
[0067]
The subsequent steps # 002 to # 027 are a group of steps executed periodically. That is, # 002 is a step for detecting attachment / detachment of the accessory to / from the camera. (For example, the attachment / detachment detection operation for detecting that the
If it is detected in # 003 that a predetermined accessory is attached to the camera body, the
[0068]
As described above, since there is a high possibility of dust adhering to each lens, the
On the other hand, if it is detected in # 003 that the
[0069]
In # 005, the state of a predetermined operation switch of the camera is detected.
In # 006, whether or not a focusing sound selection SW (not shown), which is one of the operation switches, has been operated is determined based on the ON / OFF state of the SW. If the in-focus sound selection SW is operated, the mode setting corresponding to either the “prohibition of sound generation” mode or the “pronunciation permission” mode selected by the user is performed in # 007. Thereafter, the process returns to the above-mentioned # 001 and the same processing steps are performed again.
[0070]
In # 008, whether or not a 1st. Release SW (not shown) constituting the release SW has been operated is determined based on the ON / OFF state of the SW. The state is read, and if the 1st release SW is not turned ON for a predetermined time or more, the process proceeds to # 017 to be described later and ends processing (sleep, etc.).
On the other hand, when the 1st. Release SW is turned on, the luminance information of the subject is obtained from the
[0071]
Thereafter, in # 010, the detection data of the
In # 011, it is determined whether or not the calculated shift amount is within the permitted range. If not, the driving control of the photographing lens is performed in # 012, and the process returns to # 002.
On the other hand, if the amount of deviation is within the permitted range, it is determined in # 013 whether the in-focus sound is permitted. If not, the subroutine “silent vibration operation” is performed in # 015. And the
[0072]
Further, in # 016, it is determined whether or not a 2nd. Release SW (not shown) constituting the release SW has been turned ON. When the 2nd release SW is in the ON state, the process proceeds to the
During the imaging operation, as usual, the electronic imaging operation for a time corresponding to the second time (exposure time) preset for exposure is controlled.
As the photographing operation, from # 018 to # 024, the subject is imaged in a predetermined order. First, the Av value is transmitted to the
Thereafter, the
[0073]
Subsequently, in # 025, it is detected whether or not the recording medium is attached to the camera body. If not, the subroutine “
Hereinafter, the detailed relationship between the vibration form and the sound will be described with reference to the waveform graphs shown in FIGS. 18 to 20 while the control procedures of the three subroutines described above will be described with reference to FIGS. Note that the “vibration form” is a form of vibration caused by the vibration means, and collectively refers to a phenomenon in which predetermined sound generation occurs in a plurality of forms as a result of the vibration and vibration.
[0074]
FIG. 15 is a flowchart showing the operation procedure of the subroutine “silent excitation operation”. In this silence excitation operation, a graph showing the waveform of the resonance frequency continuously supplied to the excitation means is shown in FIG. Yes.
FIG. 16 is a flowchart showing the operation procedure of the subroutine “sound excitation operation 1”. In this sound excitation operation 1, the waveform of the resonance frequency intermittently supplied to the excitation means and the intermittent period thereof are shown. A graph representing is shown in FIG.
FIG. 17 is a flowchart showing the operation procedure of the subroutine “
[0075]
The subroutine “silent vibration operation” in FIG. 15 is a routine intended for the vibration operation only for dust removal of the
First, in # 200, data relating to the drive time (Toscf0) and drive frequency (resonance frequency: Noscf0) for vibrating the
In # 201, the drive frequency Noscf 0 is output from the output port D_NCnt of the
[0076]
In
[0077]
Dust removal by setting the control flag P_pwCont to Lo (Low value) after waiting for a predetermined drive time (Toscf0), with the
[0078]
The vibration frequency f0 (resonance frequency (Noscf0)) and driving time (Toscf0) applied in this subroutine show waveforms as shown in the graph of FIG. That is, a constant waveform (f0 = 40 kHz) is a continuous waveform that lasts for a time sufficient for dust removal (Toscf0).
In other words, this vibration mode adjusts and controls the resonance frequency supplied to the vibration means.
[0079]
On the other hand, the subroutine “sound vibration operation 1” in FIG. 16 is a routine for performing a vibration operation with sound for the purpose of notifying the user while removing the dust of the
Therefore, here, the vibration frequency f0 is set to the
In
In # 301, the drive frequency Noscfs is output from the output port D_NCnt of the
[0080]
In subsequent steps # 302 to # 306, the dust removal operation and the sound generation operation are performed as follows.The
[0081]
That is, when the control flag P_pwCont is set to Hi (High value), the dust removal operation is started and executed. The
Dust removal operation by setting the control flag P_pwCont to Lo (Low value) after waiting for a predetermined drive time (Toscfs) and waiting for the
[0082]
Here, it is determined whether or not the vibration cycle has been executed only Noscfs (# 306). If not, the flow returns to # 302 again to execute a similar vibration cycle.
When the number reaches Noscfs times, the process returns to the next step after the called step.
The above-mentioned excitation cycle becomes an intermittent vibration form of the resonance frequency (f0), and can be heard as a sound of the frequency (fs) substantially.
[0083]
The resonance frequency (f0) and driving time (Toscf0) applied in this subroutine show intermittent waveforms as shown in the graph of FIG. That is, the intermittent time interval is equal to Toscfs. Further, the frequency (fs) of the envelope of the intermittent resonance frequency (f0) is expressed by the following equation.
fs (frequency of envelope represented by broken line) = 1/2 · Toscfs (Expression)
Here, the intermittent time interval Toscfs is set to 250 μsec, for example, so that the envelope frequency fs falls within an audible range of 2 kHz to 4 kHz, for example. Thus, the vibration mode is controlled by adjusting the ON / OFF timing of the signal power supplied to the vibration means. The vibration state of the filter that can be used in this subroutine is the primary vibration shown in FIG. 6, FIG. 7, and FIG. The secondary vibrations shown in FIGS. 9, 10 and 11 cannot be used because the phases of the vibrations are shifted by 180 ° between the peripheral part and the central part of the filter and the sound field is canceled out.
[0084]
The subroutine “
In
In # 401, the drive frequency Noscfw is output from the output port D_NCnt of the
[0085]
In
Thereby, during this period in which the camera 1 is not yet used for photographing, the attached dust can be removed unintentionally by the user.
Dust removal by setting the control flag P_pwCont to Lo (Low value) after waiting for a predetermined drive time (Toscfw), with the
[0086]
The frequency (fw) and drive time (Toscfw) as warning sounds applied in this subroutine show waveforms as shown in the graph of FIG. That is, it becomes a continuous waveform in which the frequency (fw) continues for the driving time (Toscfw). Also here, for example, it is set to 2 kHz to 4 kHz as described above.
[0087]
The difference between the “
[0088]
As described above, in the camera 1 (electronic image pickup apparatus) which is an example of the electronic image pickup apparatus of the present invention, the
Therefore, according to this embodiment, without providing a dedicated sound generating element (sounder: PCV or the like) as in the past, the sound is notified as desired (status notification), and at the same time, the sound is attached to the vibration target member. An electronic camera that can simultaneously remove dust and dust can be realized.
[0089]
For example, in the case of an AF focusing confirmation sound (focusing sound), this state notification can be assumed that the photographer is often in contact with the camera body or observing in front of the display screen. Since the position where the sound is heard is limited, the directivity of the sound is narrow, and even a sound with a relatively low volume (low sound pressure) may be sufficient. However, since this also varies depending on the user's preference, it may be properly used.
That is, as described above, sound generated according to different vibration forms has different sound pressure and directivity, so that the vibration form is selectively applied depending on the application and preference (execute any of the above three subroutines as appropriate). If this is done, a more effective sound notification will be possible.
[0090]
When applying the vibration mode, it is preferable to prioritize the vibration mode that can effectively perform the dust removal operation immediately before shooting. On the other hand, the sound generation operation is also optimal for the sound generation timing and how to hear it. It is desirable to apply a simple vibration form.
By implementing as mentioned above in this embodiment, the effect that a dust removal operation | movement or a dust removal mechanism can be combined organically with the other operation | movement or mechanism of an electronic imaging device is acquired.
[0091]
(Modification)
The embodiment described above may be modified as follows. For example, the object to be vibrated is not limited to the illustrated
[0092]
The electronic imaging device to which the present invention is applied is not limited to the exemplified electronic camera (digital camera), and any device that requires a dust removal function and a sound generation function may be used. It can be put into practical use.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the dust removing operation or the dust removing mechanism is organically linked to another operation (sounding operation) of the electronic imaging device or a mechanism therefor, so that the inside of the electronic imaging device is It is possible to suppress a decrease in mounting efficiency, and to make it possible to generate a warning sound and a confirmation sound without generating unnecessary time generated by the dust removal operation. It is possible to provide an easy-to-use electronic imaging device represented by an electronic camera or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a mechanical structure of a part of an electronic image pickup apparatus (electronic camera) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing mainly an electric configuration of the electronic camera.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part in an exploded manner showing an imaging unit in the electronic camera.
FIG. 4 is a perspective view showing a part of the imaging unit in an assembled state by cutting.
5 is a cross-sectional view of the electronic camera taken along the cut surface of FIG.
6 is a front view showing only a dust filter and a piezoelectric element provided integrally therewith in the image pickup unit of the electronic camera. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the piezoelectric element taken along line AA of FIG. 6, showing changes in the state of the dustproof filter and the piezoelectric element when a periodic drive voltage is applied.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the piezoelectric element along the line BB in FIG. 6;
9 shows a state in which secondary vibration is generated for the dust filter having the same configuration as in FIG. 6, and is provided integrally with the dust filter in the image pickup unit of the electronic camera as in FIG. The front view which takes out and shows only a piezoelectric element.
10 is a cross-sectional view of the piezoelectric element taken along the line AA in FIG. 9, showing a change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when a periodic voltage for generating secondary vibration is applied.
11 is a cross-sectional view of the piezoelectric element taken along line BB in FIG. 9; FIG.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a dustproof filter driving circuit.
FIG. 13 is a time chart showing waveform signals related to driving and operation of the dustproof filter.
FIG. 14 is a flowchart showing operation control in a camera sequence (main routine) executed by a microcomputer for controlling the electronic camera.
FIG. 15 is a flowchart showing an operation procedure of a subroutine “silent excitation operation”.
FIG. 16 is a flowchart showing an operation procedure of a subroutine “sound excitation 1”.
FIG. 17 is a flowchart showing an operation procedure of a subroutine “
FIG. 18 is a graph showing a waveform of a resonance frequency continuously supplied to the vibration means.
FIG. 19 is a graph showing a waveform of a resonance frequency intermittently supplied to the vibration means and its intermittent period.
FIG. 20 is a graph showing a frequency waveform as a sounding warning sound.
[Explanation of symbols]
1 ... Camera (electronic imaging device: camera system)
2 ... Lens drive mechanism
3 ... Aperture
4 ... Aperture drive mechanism
5 ... Microcomputer for lens control
11 ... Camera body
12 ... Lens barrel (Lens unit: Interchangeable lens)
12a ... Shooting optical system
13 ... Finder device
13a ... Penta prism
13b ... Reflector (Quick Return Mirror)
13c ... Eyepiece
13d ... Submirror
14 ... Shutter section (front curtain, rear curtain)
15 ... Imaging unit
16 ... Main circuit board
17 ... Release button
18 ... Mirror drive mechanism
19 ... Shutter charge mechanism
21 ... Dustproof filter (dustproof filter: optical element)
22 ... Piezoelectric element (vibration means)
23 ... Dust-proof filter receiving member
24. Imaging element storage case member (CCD case)
25: Optical low-pass filter (LPF)
27. Imaging element (CCD unit: imaging means)
28 ... Imaging element fixing plate
29 ... Nonvolatile memory (EEPROM)
30a ... AF sensor
30b ... AF sensor driving circuit
31 ... Shutter control circuit (shutter means)
32 ... Photometry circuit
33 ... Temperature measurement circuit
34 ... CCD interface circuit
38a ... SDRAM
38b… FlashROM
39 ... Recording media (accessory)
40. Image processing controller
41 ... N-ary counter
42 ... 1/2 divider circuit
43 ... Inverter
44 ... transistor
44a, 44b, 44c ... MOS transistors
48 ... Dustproof filter drive circuit (vibration, drive means)
50. Microcomputer for body control (control means)
52 ... Camera operation SW
53a ... Power supply circuit
53b ... Voltage detection circuit
54 ... Battery
55. Clock generator
56 ... VCO (Voltage Controlled Oscillator)
70: External power supply (accessory)
80 ... Strobe unit (accessory)
100 ... Body unit (camera body)
# 000 to # 027 ... Camera sequence control procedure
# 200 to # 204 ... Control procedure of silent vibration operation
# 300 to # 306 ... Control procedure of voiced vibration operation 1
# 400 to # 404 ... Control procedure of voiced
Claims (7)
上記撮像手段の前面に配置された光学素子と、
上記光学素子を振動させる加振手段と、
上記加振手段に対して上記光学素子を振動させるための駆動信号を供給する制御手段と、
を具備し、
上記制御手段は、上記光学素子の固有振動数と等しい周波数の駆動信号を供給する第1の加振動作と、この周波数を可聴域の周波数で変調した信号を駆動信号として供給する第2の加振動作とを有することを特徴とする電子撮像装置。In an electronic imaging apparatus having imaging means for photoelectrically converting a subject image,
An optical element disposed in front of the imaging means ;
Vibration means for vibrating the optical element;
Control means for supplying a drive signal for vibrating the optical element to the vibration means;
Comprising
The control means includes a first excitation operation that supplies a drive signal having a frequency equal to the natural frequency of the optical element, and a second excitation operation that supplies a signal obtained by modulating this frequency with an audible frequency as a drive signal. An electronic imaging device having a vibration operation .
上記撮像手段の光電変換面上に被写体光束を導く撮像光学系と、An imaging optical system for guiding a subject luminous flux onto the photoelectric conversion surface of the imaging means;
上記撮像手段の光電変換面の前方に配置された防塵フィルタ手段と、Dust-proof filter means disposed in front of the photoelectric conversion surface of the imaging means;
上記防塵フィルタ手段を振動させる加振手段と、Vibration means for vibrating the dustproof filter means;
上記加振手段に対して上記防塵フィルタを振動させるための周波数信号を供給する制御手段と、Control means for supplying a frequency signal for vibrating the dustproof filter to the vibration means;
を具備し、Comprising
上記制御手段は、上記防塵フィルタを無音振動させる第1の振動モードと、上記防塵フィルタを有音振動させる第2の振動モードを有しており、該第2の振動モードは上記電子撮像装置の状態を音声表示する際に実行されることを特徴とする電子撮像装置。The control means has a first vibration mode for silently vibrating the dustproof filter and a second vibration mode for vibrating the dustproof filter. An electronic imaging apparatus, which is executed when a state is displayed by voice.
上記制御手段は、上記撮像光学系の焦点調整状態に応じて上記第2の振動モードを実行することを特徴とする、請求項4に記載の電子撮像装置。The electronic imaging apparatus according to claim 4, wherein the control unit executes the second vibration mode according to a focus adjustment state of the imaging optical system.
上記制御手段は、上記記録手段が装着されていない場合に、上記第2の振動モードを実行することを特徴とする、請求項4に記載の電子撮像装置。The electronic imaging apparatus according to claim 4, wherein the control unit executes the second vibration mode when the recording unit is not attached.
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