JP4083510B2 - 電子撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子撮像装置に係り、特に、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デジタルカメラ等の電子撮像装置のための防塵機構の異常状態を良好に検出し得るようにした電子撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等の電子撮像装置においては、本体内に機械的に動作する各種の機構が配置されているため、その機構から発生する塵挨等が撮像素子の光電変換面に付着して撮像画像を劣化させるという問題がある。
【０００３】
そこで、電子撮像装置の防塵対策機能に関する技術の一例として、撮像素子を保護する保護ガラス板（防塵ガラス、防塵フィルタともいう）を振動させることによって、その保護ガラス板に付着した塵挨等を払い落とすという技術が提案されている。
【０００４】
例えば、本願の出願人は、特願２０００−４０１２９１号により、そのような技術を提案している。
【０００５】
すなわち、この特願２０００−４０１２９１号には、保護ガラス板を振動させる手段として圧電素子を設け、この圧電素子が印加された周期的な電圧に反応して伸縮することを応用して圧電素子に取り付けられた保護ガラス板を所定の周期で加振する技術が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記先行技術に開示された方法の場合、保護ガラスに付着した塵埃の質量が小さい場合には問題無く除去できるが、質量の大きいゴミが付着した場合には保護ガラスを振動させただけでは除去できないことがある。
【０００７】
この場合、撮影した画像に付着したゴミが写り込んでしまうという不具合が発生する。
【０００８】
また、カメラ本体内に小石や金属片等の硬質の異物が侵入し、保護ガラス上に乗った状態で保護ガラスを振動させた場合、保護ガラス表面に傷がついたり、最悪の場合には保護ガラス自体が破損してしまうおそれもある。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、保護ガラスを振動させただけでは除去できないゴミが付着した場合、それを容易に検出し、撮影画像へのゴミの写り込み、保護ガラスの傷や破損が生じるのを未然に防止することができるようにした電子撮像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
（１） 被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子の前面に配設された防塵フィルタを振動させることによって、上記防塵フィルタの表面に付着した塵埃を除去するようにした防塵機構を有する電子撮像装置において、
上記防塵フィルタの振幅値を検出するモニタ手段と、
上記防塵フィルタを該防塵フィルタの共振周波数近傍で振動させた際の上記モニタ手段の出力値を予め記憶する記憶手段と、
上記防塵フィルタによる塵除去動作の実行中に、上記モニタ手段の出力値と上記記億手段の記億値とを比較し、両者が所定の関係にあるか否かによって、上記防塵フィルタ上に異物が存在するか否かを判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする電子撮像装置が提供される。
【００１１】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（２） 上記判定手段は、上記モニタ手段の出力値が上記記憶値に対して極端に小さい場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする（１）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００１２】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（３） 上記判定手段は、上記モニタ手段の出力値が上記記憶値に対して所定の比率未満の場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする（１）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００１３】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（４） 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、警告表示を行う警告手段を具備したことを特徴とする（１）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００１４】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（５） 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、以後の撮影動作を停止させるようにしたことを特徴とする（１）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００１５】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（６） 被写体の光学像を結像する撮像光学系と、
上記撮像光学系によって結像された上記被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
上記撮像光学系と上記光電変換素子との間に配設される防塵フィルタと、
上記防塵フィルタの一部に一体的に配設された圧電素子と、
上記圧電素子を振動させる駆動回路と、
上記圧電素子を振動させることによって上記防塵フィルタを振動させるように、上記駆動回路に駆動制御データを供給する制御回路と、
上記圧電素子の振動状態をモニタして、そのモニタ出力を上記制御回路に供給するモニタ回路と、
上記制御回路によって、上記防塵フィルタの振動周波数が順次変化するように上記駆動回路に供給する駆動制御データが順次変更される間の上記モニタ回路のモニタ出力のレベルの変化から上記防塵フィルタを含む防塵機構の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
上記共振周波数、および、上記共振周波数における上記モニタ回路のモニタ出力値を記億する記億手段と、
撮像動作に関連して、上記防塵フィルタを上記共振周波数情報に基づいて振動させる塵除去手段と、
上記塵除去手段による塵除去動作中に、上記モニタ回路のモニタ出力値と上記記億手段の記憶値とを比較し、両者が所定の関係にあるか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段の判定結果に従って、撮像動作を継続するか否かを決定する決定手段と、
を具備したことを特徴とする電子撮像装置が提供される。
【００１６】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（７） 上記判定手段は、上記モニタ回路のモニタ出力値が上記記億手段の記憶値よりも小さい場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする（６）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００１７】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（８） 上記判定手段は、上記モニタ回路のモニタ出力値が上記記億手段の記憶値に対して所定の比率未満の場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする（６）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００１８】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（９） 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、警告表示を行う表示回路を具備したことを特徴とする（６）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００１９】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（１０） 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、撮影動作を停止させるようにしたことを特徴とする（６）に記載の電子撮像装置が提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明をデジタルカメラに適用した場合の実施の形態の概略的な構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【００２２】
すなわち、図１は、カメラ本体の一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図である。
【００２３】
本実施形態のカメラ１は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体部１１及びレンズ鏡筒１２とからなり、このカメラ本体部１１及びレンズ鏡筒１２の両者は、互いに着脱自在に構成されてなるものである。
【００２４】
そして、レンズ鏡筒１２は、複数のレンズやその駆動機構等からなる撮影光学系１２ａを内部に保持して構成されている。
【００２５】
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によって、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（後述する撮像素子の光電変換面上）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。
【００２６】
このレンズ鏡筒１２は、カメラ本体部１１の前面に向けて突出するように配設されている。
【００２７】
また、カメラ本体部１１は、内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるように配設するための連結部材である撮影光学系装着部１１ａをその前面に備えて構成されてなるいわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。
【００２８】
つまり、カメラ本体部１１の前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１の内部へと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成されており、この露光用開口の周縁部に撮影光学系装着部１１ａが形成されている。
【００２９】
そして、このカメラ本体部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。
【００３０】
このカメラ本体部１１の内部には、各種の構成部材、例えば、いわゆる観察光学系を構成するファインダ装置１３と、撮像素子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、被写体像に対応した画像信号を得る不図示の撮像素子及びこの撮像素子の光電変換面の前面側の所定の位置に配設され、当該光電変換面への塵挨等の付着を予防する防塵部材である防塵フィルタ（防塵ガラスともいう）２１等を含む撮像ユニット１５と、電気回路を構成する各種の電気部材が実装される主回路基板１６を始めとした複数の回路基板（主回路基板１６のみを図示している）等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
【００３１】
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き得るように構成される反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａにより形成される像を拡大して観察するのに最適な形態の像を結像させる接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。
【００３２】
反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態においては、撮影光学系１２ａの光軸上において当該光軸に対して所定の角度、例えば、角度４５度を有して配置されている。
【００３３】
これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にあるときには、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。
【００３４】
一方、本カメラ１が撮影動作の実行中においては、当該反射鏡１３ｂは撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の位置に移動するようになっており、これによって、被写体光束は、撮像素子側へと導かれる。
【００３５】
また、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その駆動回路等、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。
【００３６】
図２は、本発明に係わる第１の実施の形態のカメラのシステム構成を示すブロック図である。
【００３７】
すなわち、この第１の実施の形態のカメラシステムは、カメラ本体１１と、交換レンズとしてのレンズ鏡筒１２とから主に構成されており、カメラ本体１１の前面に対して所望のレンズ鏡筒１２が着脱自在に設定されている。
【００３８】
レンズ鏡筒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）２０５が行う。
【００３９】
カメラ本体１１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）１５０が行う。
【００４０】
なお、これらＬｕｃｏｍ２０５とＢｕｃｏｍ１５０とは、合体時において通信コネクタ２０６を介して通信可能に電気的接続がなされる。
【００４１】
そして、この場合、カメラシステムとしてＬｕｃｏｍ２０５がＢｕｃｏｍ１５０に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
【００４２】
また、レンズ鏡筒１２内には、撮影光学系１２ａと、絞り２０３とが設けられている。
【００４３】
この撮影光学系１２ａは、レンズ駆動機構２０２内に在る図示しないＤＣモータによって駆動される。
【００４４】
また、絞り２０３は、絞り駆動機構２０４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。
【００４５】
Ｌｕｃｏｍ２０５は、Ｂｕｃｏｍ１５０からの指令に従って、これらの各モータを制御する。
【００４６】
そして、このカメラ本体１１内には、次の構成部材が図示のように配設されている。
【００４７】
例えば、光学系としての一眼レフレックス方式の構成部材（ペンタプリズム１３ａ、反射鏡１３ｂ、接眼レンズ１３ｃ、サブミラー１１４）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１１５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ためのＡＦセンサユニット１１６とが設けられている。
【００４８】
また、上記ＡＦセンサユニット１１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１１７と、上記反射鏡１３ｂを駆動制御するミラー駆動機構１１８と、上記シャッタ１１５の先幕と後幕を駆動するためのばね力をチャージするシャッタチャージ機構１１９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１２０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１２１とが設けられている。
【００４９】
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撮像素子２７が光電変換素子として設けられている。
【００５０】
この場合、この撮像素子２７は、該撮像素子２７と撮影光学系１２ａとの間に配設された光学素子としての透明なガラス部材でなる防塵フィルタ２１によって保護されている。
【００５１】
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。
【００５２】
また、圧電素子２２は２つの電極を有しており、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１４０によって防塵フィルタ２１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。
【００５３】
なお、撮像素子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１３３が設けられている。
【００５４】
このカメラシステムには、また、撮像素子２７に接続されたインターフェイス回路１２３と、液晶モニタ１２４と、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ１２５と、ＦｌａｓｈＲＯＭ１２６及び記録メディア１２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ１２８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。
【００５５】
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からなる不揮発性メモリ１２９が、Ｂｕｃｏｍ１５０からアクセス可能に設けられている。
【００５６】
また、Ｂｕｃｏｍ１５０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ＬＣＤ１５１と、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）１５２とが設けられている。
【００５７】
上記カメラ操作ＳＷ１５２は、例えば、レリーズＳＷ、モード変更ＳＷ及びパワー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。
【００５８】
さらに、電源としての電池１５４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１５３が設けられている。
【００５９】
次に、上述したように構成されるカメラシステムの動作について説明すると、このカメラシステム各部が次のように稼動する。
【００６０】
まず、画像処理コントローラ１２８は、Ｂｕｃｏｍ１５０の指令に従ってインターフェイス回路１２３を制御して撮像素子２７から画像データを取り込む。
【００６１】
この画像データは，画像処理コントローラ１２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ１２４にて出力表示される。
【００６２】
ユーザは、この液晶モニタ１２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認することができる。
【００６３】
ＳＤＲＡＭ１２５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。
【００６４】
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１２７に保管されるように設定されている。
【００６５】
撮像素子２７は、前述したように透明なガラス部材でなる防塵フィルタ２１によって保護されている。
【００６６】
この防塵フィルタ２１の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子２２が配置されており、この圧電素子２２は、後で詳しく説明するように、該圧電素子２２の駆動手段としても働く防塵フィルタ駆動回路１４０によって駆動される。
【００６７】
撮像素子２７及び圧電素子２２は、防塵フィルタ２１を一面とし、か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。
【００６８】
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。
【００６９】
稼動中に温度上昇が激しい撮像素子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、そのときの固有振動数を予想するようにしたほうがよい。
【００７０】
したがって、この例の場合、上記温度測定回路１３３に接続されたセンサ（不図示）が、撮像素子２７の周辺温度を測定するため設けられている。
【００７１】
なお、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。
【００７２】
ミラー駆動機構１１８は、反射鏡１３ｂをＵＰ位置とＰＯＷＮ位置へ駆動するための機構であり、この反射鏡１３ｂがＤＯＷＮ位置にあるとき、撮影光学系１２ａからの光束はＡＦセンサユニット１１６側とペンタプリズム１３ａ側へと分割されて導かれる。
【００７３】
ＡＦセンサユニット１１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１１７を介してＢｕｃｏｍ１５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。
【００７４】
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１２１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。
【００７５】
次に、本実施形態のカメラ１における撮像ユニット１５の詳細について説明する。
【００７６】
図３、図４、図５は、本実施形態のカメラ１における撮像ユニット１５の一部を取り出して示す図であって、図３は、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。
【００７７】
また、図４は、当該撮像ユニット組み立てた状態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。
【００７８】
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を含む複数の部材によって構成されるユニットであるが、図３乃至図５においては、その主要部を図示するに留め、シャッタ部１４についての図示を省略している。
【００７９】
また、各構成部材の位置関係を示すために、図３乃至図５においては、当該撮像ユニット１５の近傍に設けられ、撮像素子２７が実装されると共に、画像信号処理回路及びワークメモリ等からなる撮像系の電気回路が実装される主回路基板１６を合わせて図示している。
【００８０】
なお、この主回路基板１６、それ自体の詳細については、従来のカメラ等において、一般的に利用されているものが適用されるものとして、その説明は省略する。
【００８１】
撮像ユニット１５は、ＣＣＤ等からなり撮影光学系１２ａを透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子２７と、この撮像素子２７を固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子２７の光電変換面の側に配設され、撮影光学系１２ａを透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くべく形成される光学素子である光学的ローパスフィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下、光学ＬＰＦという）２５と、この光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間の周縁部に配置され、略枠形状の弾性部材等によって形成されるローパスフィルタ受け部材２６と、撮像素子２７を収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ２５（光学素子）をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持し、かつ所定の部位を後述する防塵フィルタ受け部材２３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（以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置され防塵フィルタ２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フィルタ受け部材２３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、この防塵フィルター２１の周縁部に配設され当該防塵フィルター２１に対して所定の振動を与えるための加振用部材であり、例えば、電気機械変換素子等からなる圧電素子２２と、防塵フィルタ２１を防塵フィルタ受け部材２３に対して気密に接合させ固定保持するための弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００８２】
撮像素子２７は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を自己の光電変換面に受けて光電変換処理を行なうことによって、当該光電変換面に形成される被写体像に対応した画像信号を取得するものであって、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が適用されている。
【００８３】
この撮像素子２７は、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６上の所定の位置に実装されている。
【００８４】
この主回路基板１６には、上述したように画像信号処理回路及びワークメモリ等が共に実装されており、撮像素子２７から出力された信号は、これらの回路で処理されるようになっている。
【００８５】
撮像素子２７の前面側には、ローパスフィルタ受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ２５が配設されている。
【００８６】
そして、これらの撮像素子２７、ローパスフィルタ受け部材２６、光学ＬＰＦ２５を覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。
【００８７】
つまり、ＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口２４ｃが設けられており、この開口２４ｃには、その後方側から光学ＬＰＦ２５及び撮像素子２７が配設されるようになっている。
【００８８】
この開口２４ｃの後方側の内周縁部には、図４、図５に示すように断面が略Ｌ字形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００８９】
上述したように、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、弾性部材等からなるローパスフィルタ受け部材２６が配設されている。
【００９０】
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おいてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ光学ＬＰＦ２５の背面側の周縁部近傍に当接するようになっている。
【００９１】
そして、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間を略気密性が保持されるようにしている。
【００９２】
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ことになる。
【００９３】
そこで、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａに対して略気密に接触させるように配置することによって、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。
【００９４】
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、ＣＣＤケース２４の段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
この場合において、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、周縁部においてローパスフィルタ受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
この場合において、ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、図４、図５において詳細に示すように、周溝２４ｄが略環状に形成されている。
【０１０３】
その一方で、防塵フィルター受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝２４ｄに対応させた環状凸部２３ｄ（図３には図示できず）が全周にわたって略環状に形成されている。
【０１０４】
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、すなわち、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に嵌合するようになっている。
【０１０５】
防塵フィルタ２１は、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、この透明部が光学ＬＰＦ２５の前面側に所定の間隔をもって対向配置されているものである。
【０１０６】
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。
【０１０７】
この圧電素子２２は、外部から所定の駆動電圧を印加することによって防塵フィルタ２１に所定の振動を発生させることができるように構成されている。
【０１０８】
そして、防塵フィルタ２１は、防塵フィルタ受け部材２３に対して気密に接合するように、板ばね等の弾性体からなる押圧部材２０によって固定保持されている。
【０１０９】
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なる開口２３ｆが設けられている。
【０１１０】
この開口２３ｆは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が、その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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
一方、防塵フィルター受け部材２３の前面側の外周縁部近傍には、所定の位置に複数（本実施形態では３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。
【０１１３】
この突状部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る部位であって、当該押圧部材２０は、突状部２３ａの先端部に対してねじ２０ａ等の締結手段により固設されている。
【０１１４】
押圧部材２０は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部２３ａ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によって、当該防塵フィルタ２１を防塵フィルタ受け部材２３の側、すなわち、光軸方向に向けて押圧するようになっている。
【０１１５】
この場合において、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に当接することによって、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。
【０１１６】
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に対して気密に接合するように固定保持されている。
【０１１７】
換言すれば、防塵フィルタ受け部材２３は、押圧部材２０による付勢力によって防塵フィルタ２１と圧電素子２２を介して気密に接合するように構成されている。
【０１１８】
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）とが相互に略気密に嵌合するようになっているのと同時に、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の付勢力により圧電素子２２を介して気密に接合するようになっている。
【０１１９】
また、ＣＣＤケース２４に配設される光学ＬＰＦ２５は、当該光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部とＣＣＤケース２４の段部２４ａとの間で略気密となるように配設されている。
【０１２０】
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との間においても、略気密性が保持されるようになっている。
【０１２１】
したがって、これにより、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が形成されている。
【０１２２】
また、光学ＬＰＦ２５の周縁側、すなわち、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が形成されている。
【０１２３】
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）。
【０１２４】
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。
【０１２５】
そして、空隙部５１ａと空間部５１ｂとからなる空間は、上述した如くＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３と防塵フィルタ２１と光学ＬＰＦ２５とによって、略気密に封止される封止空間５１となっている。
【０１２６】
このように、本実施形態のカメラにおける撮像ユニット１５では、光学ＬＰＦ２５及び防塵フィルタ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。
【０１２７】
そして、この封止構造部は、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側の位置に設けられるようになっている。
【０１２８】
さらに、本実施形態においては、防塵フィルタ２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する第１の部材である防塵フィルタ受け部材２３と、光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持すると共に、自己の所定部位で防塵フィルタ受け部材２３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。
【０１２９】
上述のように構成された本実施形態のカメラにおいては、撮像素子２７の前面側の所定の位置に防塵フィルタ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の光電変換面に塵挨等が付着するのを未然に予防している。
【０１３０】
そして、この場合においては、防塵フィルタ２１の前面側の露出面に付着する塵挨等については、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によって、除去することができるようになっている。
【０１３１】
図６は、本カメラ１における撮像ユニット１５のうち防塵フィルタ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。
【０１３２】
また、図７、図８は、図６の圧電素子２２に対して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。
【０１３３】
ここで、例えば、圧電素子２２に負（マイナス；一）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。
【０１３４】
この場合において、図６乃至図８の参照符号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。
【０１３５】
これにより、防塵フィルタ２１の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。
【０１３６】
そして、この状態において、所定のときに防塵フィルタ駆動部４８を制御して、圧電素子２２に対して周期的な電圧を印加することによって、防塵フィルタ２１が振動し、当該防塵フィルタ２１の表面に付着した塵挨等は除去される。
【０１３７】
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。
【０１３８】
上述の図６乃至図８に示す例では、１次の振動を発生させた場合を示しているが、これに限らず、高次の振動を発生させるようにしてもよい。
【０１３９】
次に、図９に示す防塵フィルタ駆動回路１４０の回路図と、図１０のタイムチャートに基づいて、この第１の実施の形態における防塵機能付きカメラの防塵フィルタ２１の駆動及びその動作と制御について説明する。
【０１４０】
ここに例示した防塵フィルタ駆動回路１４０は、図９に示すような回路構成を有し、その各部において、図１０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。
【０１４１】
すなわち、防塵フィルタ駆動回路１４０は、図９に例示するように、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２２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、及びコンデンサ（Ｃ００）６５から構成されている。
【０１４２】
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及びトランジスタ（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２２を種々の形態によって駆動させながら、効率的な共振周波数を探し出して防塵フィルタ２１を効果的に共振させるようになっている（詳細後述）。
【０１４３】
Ｂｕｃｏｍ１５０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Ｂｕｃｏｍ１５０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１４０を次のように制御する。
【０１４４】
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も充分に高い周波数を有するパルス信号（基本クロック信号）をＮ進カウンタ４１へ出力する。
【０１４５】
このクロックジェネレータ５５からの出力信号が、図１０の（ａ）のタイムチャートに表わされる波形の信号Ｓｉｇ１である。
【０１４６】
そして、このクロックジェネレータ５５からの基本クロック信号は、Ｎ進カウンタ４１へ入力される。
【０１４７】
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。
【０１４８】
すなわち、Ｎ進カウンタ４１は、クロックジェネレータ５５からの基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。
【０１４９】
このＮ進カウンタ４１からの出力信号が図１０の（ｂ）のタイムチャートに表わされる波形の信号Ｓｉｇ２である。
【０１５０】
このＮ進カウンタ４１によって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。
【０１５１】
そこで、Ｎ進カウンタ４１によって分周されたパルス信号は、１／２分周回路４２を通してデューティ比を１：１へ変換される。
【０１５２】
なお、この１／２分周回路４２によって変換されたパルス信号は、図１０の（ｃ）のタイムチャートに表わされる波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
【０１５３】
この１／２分周回路４２によって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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
したがって、１／２分周回路４２によって変換されたパルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたトランジスタ（Ｑ０２）４ｃがＯＮする。
【０１５６】
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とが交互にＯＮすると、トランス４５の２次側には図１０の（ｄ）ｉ表される波形の信号Ｓｉｇ４のような周期の信号が発生する。
【０１５７】
トランス４５の巻き線比は、電源回路ユニット１５３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。
【０１５８】
なお、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。
【０１５９】
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、電源回路ユニット１５３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。
【０１６０】
図９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。
【０１６１】
また、Ｎ進カウンタ４１の設定値“Ｎ”は、ＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定することができるようになされている。
【０１６２】
すなわち、Ｂｕｃｏｍ１５０は、Ｎ進カウンタ４１の設定値“Ｎ”を適宜に制御することによって、圧電素子２２の駆動周波数を任意に変更することが可能となる。
【０１６３】
このとき、圧電素子２２の駆動周波数は、次の式（１）によって算出することが可能である。
【０１６４】
ｆｄｒｖ＝ｆｐｌｓ／２Ｎ …（１）
ここで、Ｎ：カウンタヘの設定値、
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。
【０１６５】
なお、この式に基づいた演算は、Ｂｕｃｏｍ１５０のＣＰＵ（制御手段）で行われる。
【０１６６】
前述した圧電素子２２の電極Ｂ６１は、ガラス板の振動状態を検出するための電極である。
【０１６７】
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。
【０１６８】
このモニタ信号が、図１０の（ｅ）のタイムチャートに表される波形のＳｉｇ５である。
【０１６９】
そして、この圧電素子２２の電極Ｂ６１に接続されているダイオード（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。
【０１７０】
また、このダイオード（Ｄ００）６２に続く抵抗（Ｒ０１、Ｒ０２）６３、６４及びコンデンサ（Ｃ００）６５によって、そのモニタ信号の包絡線が形成される。
【０１７１】
これら抵抗（Ｒ０１、Ｒ０２）６３、６４及びコンデンサ（Ｃ００）６５からな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。
【０１７２】
そして、このモニタ信号は、抵抗（Ｒ０１、Ｒ０２）６３、６４によってＡ／Ｄコンバータ６０へ入力可能なレベルまで減圧される。
【０１７３】
この減圧されたモニタ信号が、図１０の（ｆ）のタイムチャートに表される波形のＳｉｇ６である。
【０１７４】
この減圧されたモニタ信号はＡ／Ｄコンバータ６０によってデジタルデータに変換され、Ｂｕｃｏｍ１５０のＩＯポートＤ＿ＡＤＣｉｎから読み取られる。
【０１７５】
Ｂｕｃｏｍ１５０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に設定する値を決定すればよい。
【０１７６】
最大レベルを示すＮ進カウンタ４１の値（共振周波数）で圧電素子２２のガラスを駆動するとき、効率よく塵を払うことができる。
【０１７７】
次に、図１１を参照して上述のカメラボディ制御用マイクロコンピュータ（ＢＵｃｏｍ）１５０が行う制御について具体的に説明する。
【０１７８】
図１１は、Ｂｕｃｏｍ１５０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フローチャートである。
【０１７９】
まず、カメラの電源ＳＷ（不図示）がＯＮされると、Ｂｕｃｐｍ１５０は稼動を開始し、ステップ＃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。
【０１８０】
すなわち、このステップ＃０００では、電源回路１５３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と共に、各回路の初期設定が行われる。
【０１８１】
次に、ステップ＃００１では、サブルーチン「共振点検出動作」がコールされ実行される。
【０１８２】
このサブルーチン「共振点検出動作」では、防塵フィルタ２１を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）。
【０１８３】
この周波数データは、Ｂｕｃｏｍ１５０の所定アドレスのメモリ領域に記憶される。
【０１８４】
次に、ステップ＃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。
【０１８５】
このサブルーチン「塵除去動作」中では、上記ステップ＃００１で検出された共振周波数で防塵フィルタ２１を加振し、圧電素子２２のガラス面に付着した塵を振り払うことによって、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。
【０１８６】
次のステップ＃００３は、周期的に実行されるステップであり、Ｂｕｃｏｍ１５０がＬｕｃｏｍ２０５と通信動作を行うことによって、レンズ鏡筒１２の状態を検出するための動作ステップである。
【０１８７】
そして、ステップ＃００４にて、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１に装着されたことを検出すると、ステップ＃００７へ移行する。
【０１８８】
一方、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１から外されたことを検出したときには、ステップ＃００５からステップ＃００６へ移行して制御フラグＦＬｅｎｓをリセットした後、ステップ＃０１０に移行する。
【０１８９】
次に、ステップ＃００４にて、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１に装着されたことが検出されない場合には、ステップ＃００７で、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓをセットする。
【０１９０】
この制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓは、カメラ本体１１にレンズ鏡筒１２が装着されている期間は“１”を示し、レンズ鏡筒１２が外されている期間は“０”を示している。
【０１９１】
そして、ステップ＃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、その直後のステップ＃００９においては上述と同様に、防塵フィルタ２１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。
【０１９２】
通常、カメラ本体であるカメラ本体１１にレンズ鏡筒１２が装着されていない期間において、防塵フィルタ２１等に塵が付着する可能性が高い。
【０１９３】
したがって、レンズ鏡筒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が望ましい。
【０１９４】
また、レンズ交換が行われると、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し、この温度変化によって圧電素子２２のガラスの共振周波数も変化する。
【０１９５】
そこで、上記ステップ＃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サブルーチン「共振点検出動作」が実行される。
【０１９６】
続いて、その直後のステップ＃００９にて、ステップ＃００８で決定された周波数でサブルーチン「塵除去動作」が実行されるようになっている。
【０１９７】
次に、ステップ＃０１０では、カメラ操作ＳＷ１５２の状態を検出し、カメラ操作ＳＷ１５２の１つであるＣｌｅａｎＵＰ−ＳＷ（不図示）の状態変化が次のステップ＃１１０で検出されると、ステップ＃０１２へ移行する。
【０１９８】
次に、ステップ＃０１２で共振点を検出するための動作が実行された後、ステップ＃０１３で防塵フィルタ２１の塵を除去するための動作が実行される。
【０１９９】
この場合、ステップ＃０１２の動作に連動して、ステップ＃０１３にてＣＣＤ（撮像素子）の画素欠陥情報の取込み動作が実行される。
【０２００】
この欠陥画素の情報は、ＦｌａｓｈＲｏｍ１２６に記憶され、画像データの補正に用いられるが、塵が付着していると正確な欠陥情報を入手することができない。
【０２０１】
そこで、ステップ＃０１３１の動作の前に、ステップ＃０１２、ステップ＃０１３の一連の動作が上述したと同様に実行される。
【０２０２】
次に、ステップ＃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。
【０２０３】
もし、１ｓｔ．レリーズＳＷがＯＮしているならばステップ＃０１５へ移行し、ＯＦＦならば上記ステップ＃００３へ再び移行する。
【０２０４】
次に、ステップ＃０１５では、測光回路１２１から被写体の輝度情報を入手すると、この輝度情報から撮像素子２７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。
【０２０５】
次に、ステップ＃０１６では、ＡＦセンサ駆動回路１１７を経由してＡＦセンサユニット１１６の検知データを入手すると、この検知データに基づきピントのズレ量を算出する。
【０２０６】
ここで、ステップ＃０１７にて、制御フラグＦ Ｌｅｎｓの状態を判定し、それが”０”ならばレンズ鏡筒１２が存在しないことを意味するので、次のステップ＃０１８以降の撮影動作を実行することができないので、この場合には上記ステップ＃００３へ再び移行する。
【０２０７】
次に、ステップ＃０１８では、Ｌｕｃｏｍ２０５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光学系１２ａの駆動を指令する。
【０２０８】
次に、ステップ＃０１９では、カメラ操作ＳＷ１５２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。
【０２０９】
ここで、この２ｎｄ．レリーズＳＷがＯＮしているときには、ステップ＃０１９０へ移行して所定の撮影動作を行うが、ＯＦＦのときには上記＃ステップ００３へ再び移行する。
【０２１０】
また、次のステップ＃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。
【０２１１】
ただし、この塵除去動作の実行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。
【０２１２】
なお、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併せてて行うことが望ましいが、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。
【０２１３】
ただし、カメラシステムの電源起動時、レンズ交換時、ＣＣＤ（撮像素子）の画素欠陥検出動作時においては、この限りではない。
【０２１４】
次に、ステップ＃０１９１では、撮影動作禁止フラグが１にセットされたか否かを判定する。
【０２１５】
この「塵除去動作」ルーチンにおいて、撮影動作禁止フラグが１にセットされている場合には、防塵フィルタ２１に塵よりも大きい異物が付着していることが検出されているので、以後はステップ＃００３に戻る。これにより、撮影動作が禁止される。なお、撮影動作禁止フラグのセットについては、後述する。
【０２１６】
次のステップ＃０２０では、まずＬｕｃｏｍ２０５へＡｖ値を送信し、絞り２０３の駆動を指令し、ステップ＃０２１にて反射鏡（ミラー）１３ｂをＵＰ位置へ移動する。
【０２１７】
次に、ステップ＃０２２にて、シャッタ１４の先幕走行を開始させた後、ステップ＃０２３にて、画像処理コントローラ１２８に対して撮像動作の実行を指令する。
【０２１８】
そして、Ｔｖ値で示される時間、撮像素子２７への露光が終了すると、ステップ＃０２４において、シャッタ１４の後幕走行を開始させた後、ステップ＃０２５にて、反射鏡１３ｂをＤｏｗｎ位置へ駆動すると共に、これと並行してシャッタ１４のチャージ動作を行う。
【０２１９】
そして、ステップ＃０２６では、Ｌｕｃｏｍ２０５に対して絞り２０３を開放位置へ復帰させるように指令し、ステップ＃０２７では、画像処理コントローラ１２８に対して、撮影した画像データを記録メディア１２７へ記録するように指令し、その画像データの記録が終了すると、再び上記ステップ＃００３へ移行する。
【０２２０】
次に、図１２に示すフローチャートを参照して、上記サブルーチン「共振点検出動作の詳細について説明する。
【０２２１】
通常、防塵フィルタ２１の共振周波数は、ガラス板の形状、材質、支持方法、及び振動モード（振動形態）によって異なる。
【０２２２】
また、保護ガラスとして量産すれば、加工精度のばらつきによって共振周波数もばらつくことになる。
【０２２３】
したがって、個々の防塵フィルタ２１の共振周波数を測定して、圧電素子２２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、そのばらつきを相殺することができる。
【０２２４】
このサブルーチンにおいては、防塵動作を行う際の共振周波数（共振点）を検出するための動作を実行する。
【０２２５】
また、このサブルーチン「共振点検出動作」においては、防塵フィルタ２１を含む防塵機構の異常状態を検出することも可能である。
【０２２６】
まず、ステップ＃１０１にて、圧電素子２２の駆動周波数を順次変えながら、つまり、Ｎ進カウンタ４１に設定するプリセット値を図１８にテーブル形式として示す最小値の４９３から最大値の５０７まで所定時間ずつ変更しながら、それぞれの駆動周波数におけるモニタ信号Ｍｏｕｔ（図１０の（ｆ）のタイムチャート上のＳｉｇ６）をＡ／Ｄコンバータ６０にて検出し、そのデータを所定のメモリ領域に順番に格納する。
【０２２７】
なお、便宜上、図１８にテーブル形式として示す最小値のプリセット値４９３に対応する駆動周波数４０．５７ＨｚをＦ１、最大値のプリセット値５０７に対応する駆動周波数３９．４５ＨｚをＦ２と呼ぶ。
【０２２８】
次に、ステップ＃１０２にて、所定のメモリ領域に格納されているモニタ信号のデータの最大値を検出して記憶する（この記憶値をＭｍｅｍとする）。
【０２２９】
一般に、防塵機構に何の問題も無い場合には、防塵フィルタ２１の共振周波数近傍にてモニタ信号がピークになるはずであるが、防塵機構のどこかに異常がある場合には、駆動周波数をＦ１からＦ２まで順次シフトさせてもその間にピークを見つけられないことがある。
【０２３０】
例えば、横軸に駆動周波数、縦軸にモニタ出力信号のレベルをとったグラフにおいて、図１４に示すような単調増加パターンとなる場合や、図１５に示すような単調減少パターンとなる場合がそれに相当する。
【０２３１】
したがって、ステップ＃１０２にて、各駆動周波数におけるモニタ出力信号のレベルを比較した際に、全体的に見て単調増加傾向や単調減少傾向を示している場合には、防塵機構に異常があると判断することができる。
【０２３２】
次に、ステップ＃１０３においては、モニタ出力信号のレベルが単調増加であるか否かを判断し、単調増加であればステップ＃１０９以降の異常時処理へと進む。
【０２３３】
また、ステップ＃１０４においては、モニタ出力信号のレベルが単調減少であるか否かを判断し、単調減少であれば上記と同様にステップ＃１０９以降の異常時処理へと進む。
【０２３４】
そして、モニタ出力信号レベルが単調増加もしくは単調減少でない場合、つまり、上記周波数Ｆ１とＦ２の中間にモニタ出力信号のピーク（共振点）がある場合には、ステップ＃１０５に進んで最大のモニタ出力信号Ｍｏｕｔの記憶値Ｍｍｅｍのレベルを判定する。
【０２３５】
この最大のモニタ出力信号Ｍｏｕｔの記憶値Ｍｍｅｍのレベルが、所定範囲に入っていない場合には、防塵機構に異常であると考えられる。
【０２３６】
図１６に示すａ，ｂ，ｃの３つのカーブを例にすると、ａとｃの最大値（ピーク値）はＭｍｉｎ〜Ｍｍａｘの範囲に無いので、防塵機構に何らかの異常が発生していると判断することができる。
【０２３７】
したがって、ステップ＃１０５にて、モニタ出力信号Ｍｏｕｔの最大記憶値ＭｍｅｍがＭｍｉｎ未満であると判定された場合には、＃１０９以降の異常時処理へと進む。
【０２３８】
また、ステップ＃１０６にて、モニタ出力信号Ｍｏｕｔの最大記憶値ＭｍｅｍがＭｍａｘより大きいと判定された場合にも、上記と同様にステップ＃１０９以降の異常時処理へと進む。
【０２３９】
また、ステップ＃１０５、ステップ＃１０６で最大のモニタ出力信号Ｍｏｕｔの記憶値Ｍｍｅｍのレベルが所定の範囲に存在すると判定された場合には、ステップ＃１０７に進んでモニタ出力信号が最大値を示す駆動周波数を共振周波数Ｆであると設定する。
【０２４０】
なお、たとえ、駆動周波数Ｆ１〜Ｆ２の間に最大値があったとしても、その値が設計値から大幅にずれていた場合には、防塵機構に何らかの異常が発生しており、正しい振動を与えることができない虞がある。
【０２４１】
そこで、そのような虞を未然に無くすために、ステップ＃１０８にて共振周波数Ｆのさらなる検証を行う。
【０２４２】
図１７に示すｅとｆの２つのカーブを例にすると、ｅのカーブは正常な特性を示しているが、ｆのカーブはピーク位置が極端にＦ１に偏っており、何らかの異常があると予想できる。
【０２４３】
したがって、ステップ＃１０８においては、ピーク位置の周波数（共振周波数）が所定の範囲（Ｆｒｅｆ１〜Ｆｒｅｆ２）に無い場合、防塵機構に異常があると判断してステップ＃１０９以降の異常時処理へと進むようにしている。
【０２４４】
なお、上述のモニタ出力信号の判定範囲Ｍｍｉｎ〜Ｍｍａｘと共振周波数の判定範囲Ｆｒｅｆ１〜Ｆｒｅｆ２は、防塵フィルタ２１の形状、材質、支持方法、振動形態等に応じて設計時に演算された値である。
【０２４５】
そして、異常が発見されなかった場合には、共振周波数Ｆが設定されてメインルーチンに復帰するが、何らかの異常が発見された場合には、ステップ＃１０９にてユーザに対して警告のために、不図示の発音部材やＬＥＤ等を用いてエラー表示を行う。
【０２４６】
この後、ステップ＃１１０にて以後の防塵動作を禁止させるための動作禁止フラグをＥＥＰＲＯＭ１２９に書き込み設定し、メインルーチンへ復帰する。
【０２４７】
なお、この動作禁止フラグがＥＥＰＲＯＭ１２９に書き込まれた場合には、以後サービスセンタ等で修理を行わない限り防塵動作は行われない。
【０２４８】
このようにしておくことにより、異常な状態で防塵機構を駆動してしまい、防塵機構のみならずカメラ自体を破壊してしまうような事故を未然に防止することができる。
【０２４９】
次に、図１３に示すフローチャートを参照して、上記サブルーチン「塵除去動作」の詳細について説明する。
【０２５０】
このサブルーチン「塵除去動作」では、防塵フィルタ２１が共振されるように圧電素子２２を駆動する。
【０２５１】
まず、ステップ＃２００で後述するように、ＥＥＰＲＯＭ１２９内に動作禁止フラグがセットされているか否かを判定する。
【０２５２】
この動作禁止フラグは、前述の図１２の共振点検出動作において、適正な共振点が検出されない場合、つまり、防塵機構に何らかの異常があると判断された場合に、セットされる。
【０２５３】
そして、この動作禁止フラグセットされている場合には、防塵動作を実行せず、そのままメインルーチンヘリターンする。
【０２５４】
しかるに、動作禁止フラグがセットされていない場合には、ステップ＃２０１で、圧電素子２２を駆動するための準備動作が行われる。
【０２５５】
これは、ＩＯポートのＰ ＰｗＣｏｎｔを制御して、トランジスタＱ００をＯＮ状態にすると共に、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始させる動作である。
【０２５６】
次に、ステップ＃２０２では、前述の図１１のステップ＃００１の共振点検出動作で検出された防塵フィルタ２１の共振周波数に関するプリセット値（Ｎ）を読み出す。
【０２５７】
この読み出された値が、Ｎ進カウンタ４１ヘセットされることにより、防塵フィルタ駆動回路１４０は、防塵フィルタ２１をその共振周波数で駆動する。
【０２５８】
次に、ステップ＃２０３では、タイマカウンタ１へ１００ｍＳに相当するデータを設定し、カウント動作を開始する。
【０２５９】
次に、ステップ＃２０４では、モニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）を検出する。ここで、前述の図１２で示した「共振点検出動作」によって決定された共振周波数Ｆで防塵フィルタ２１を共振させた場合、モニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）の値は、共振点検出動作で記憶された記憶値（Ｍｍｅｍ）と一致する筈である。
【０２６０】
しかし、防塵フィルタ２１の表面に、「塵除去動作」では除去できない程に大きな異物が付着していた場合には、モニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）は極端に小さくなる。
【０２６１】
したがって、次のステップ＃２０５では、最新のモニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）と最大のモニタ出力信号の記憶値（Ｍｍｅｍ）とを比較し、モニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）の値が記憶値（Ｍｍｅｍ）の１／２未満である場合には、異物が付着していると判断し、ステップ＃２０８にて圧電素子２２の駆動を停止させた後、ステップ＃２０８１にて撮影動作禁止フラグを１にセットする。
【０２６２】
その後、ステップ＃２０９にて、警告表示を行なった後、メインルーチンヘリターンする。
【０２６３】
一方、ステップ＃２０５にて、モニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）の値と記憶値（Ｍｍｅｍ）にあまり差がない場合には、次のステップ＃２０６にて、タイマカウンタ１のカウント動作が終了するまでステップ＃２０４移行の動作を繰り返し、タイマカウンタ１のカウント動作が終了したら、次のステップ＃２０７にて、駆動動作を停止する処理が行われることにより、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、その後、ステップ＃２０７１にて撮影動作禁止フラグをクリアしてから、メインルーチンヘリターンする。
【０２６４】
なお、モニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）の値が記憶値（Ｍｍｅｍ）の１／２未満である場合には、異物が付着していると判断したが、これは防塵フィルタ２１を含む防塵機構の特性により変化するものであり、その防塵機構の特性に応じて適宜設定すれば良い。
【０２６５】
なお、上述した実施の形態では、圧電素子２２の振動状態をモニタするモニタ回路を設けたが、共振周波数の検出動作を行わない簡易なシステムの場合、モニタ回路を省略することもある。
【０２６６】
そのような簡易なシステムの場合には、圧電素子２２に印加する電流値を検出するように構成すれば良い。
【０２６７】
その際、例えば、図９に示す抵抗Ｒ００とトランス４５の接続点の電圧を上述したモニタ出力信号の代わりに検出すれば良い。
【０２６８】
また、上述した実施の形態では、最新のモニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）の値が最大の記憶値（Ｍｍｅｍ）の１／２未満である場合には、異物が付着していると判断したが、最新のモニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）の値と前回のモニタ出力信号（Ｍｏｕｔ）の値とが極端に差がある場合に異物が付着していると判断するようにしても良い。
【０２６９】
【発明の効果】
従って、以上説明したように、本発明によれば、撮像素子の前面に設けられた防塵フィルタを振動させることによって、その防塵フィルタに付着した塵挨等を払い落とすようにした防塵機構を有する電子撮像装置において、防塵フィルタに除去できない程のゴミが付着したことを容易に検出できるようにしたので、塵除去動作では除去できない程の異物が付着した場合でも無駄な撮影動作が行なわれたり、異物によって防塵フィルタに傷を付けたり破壊等のダメージが加わることを防止することができる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】図１は、本発明をデジタルカメラに適用した場合の実施の形態の概略的な構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態によるカメラのシステム構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態によるカメラ１における撮像ユニット１５の一部を取り出して示す図であって、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態によるカメラ１における撮像ユニット１５の一部を取り出して示す図であって、当該撮像ユニット組み立てた状態の一部を切断して示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態によるカメラ１における撮像ユニット１５の一部を取り出して示す図であって、図４の切断面に沿う断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態によるカメラ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７】図７は、図６の圧電素子２２に対して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の状態変化を示すために、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図８】図８は、図６の圧電素子２２に対して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の状態変化を示すために、図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態によるカメラ１における防塵フィルタ駆動回路１４０の回路構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態による防塵機能付きカメラの防塵フィルタ２１の駆動及びその動作と制御について説明するために示すタイムチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態によるカメラ１におけるＢｕｃｏｍ１５０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フローチャートである。
【図１２】図１２は、図１１のサブルーチン「共振点検出動作」を説明するために示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１１のサブルーチン「塵除去動作」を説明するためにに示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態によるカメラ１において、横軸に駆動周波数、縦軸にモニタ出力信号のレベルをとったグラフにおいて単調増加パターンとなる場合を示す図である。
【図１５】図１４は、本発明の実施形態によるカメラ１において、横軸に駆動周波数、縦軸にモニタ出力信号のレベルをとったグラフにおいて減少パターンとなる場合を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態によるカメラ１において、モニタ出力信号レベルが、所定範囲に入っていない場合に、防塵機構に何らかの異常が発生していると判断することができる場合を例示する図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施形態によるカメラ１において、防塵機構に何らかの異常が発生しており、正しい振動を与えることができなくなる虞があるのを未然に無くすために行う検証を例示する図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施形態によるカメラ１におけるＮ進カウンタ４１に設定するプリセット値をテーブル形式として示す図である。
【符号の説明】
１…カメラ、
１１…カメラ本体部、
１１ａ…撮影光学系装着部、
１２…レンズ鏡筒、
１２ａ…撮影光学系、
１３…ファインダ装置、
１３ａ…ペンタプリズム、
１３ｂ…反射鏡、
１３ｃ…接眼レンズ、
１４…シャッタ部、
１５…撮像ユニット、
１６…主回路基板、
１６ｃ…スペーサ、
１６ｄ…ネジ、
１７…レリーズボタン、
２１…防塵フィルタ（防塵ガラス）、
１５０…ボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂｕｃｏｍ）、
２０５…レンズ制御用マイクロコンピュータ（Ｌｕｃｏｍ）、
２０６…コネクタ、
２０２…レンズ駆動機構、
２０３…絞り、
２０４…絞り駆動機構、
１１４…サブミラー、
１１５…シャッタ、
１１６…ＡＦセンサユニット、
１１７…ＡＦセンサ駆動回路、
１１８…ミラー駆動機構、
１１９…シャッタチャージ機構、
１２０…シャッタ制御回路、
１２１…測光回路、
２７…撮像素子、
２２…圧電素子、
１４０…防塵フィルタ駆動回路、
１３３…温度測定回路、
１２３…インターフェイス回路、
１２４…液晶モニタ、
１２５…ＳＤＲＡＭ、
１２６…ＦｌａｓｈＲＯＭ、
１２７…記録メディア、
１２８…画像処理コントローラ、
１２９…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、
１５１…動作表示用ＬＣＤ、
１５２…カメラ操作スイッチ（ＳＷ）、
１５４…電源としての電池、
１５３…電源回路、
２０…押圧部材、
２０ａ…ねじ、
２８…撮像素子固定板、
２８ａ…スペーサ、
２８ｂ…ネジ、
２５…光学的ローパスフィルタ（光学ＬＰＦ）、
２６…ローパスフィルタ受け部材、
２３…防塵フィルタ受け部材、
２３ａ…突状部、
２３ｂ…ネジ、
２３ｃ…受け部、
２３ｄ…環状凸部、
２３ｅ…壁部、
２３ｆ…開口、
２４…撮像素子収納ケース部材（ＣＣＤケース）、
２４ａ…段部、
２４ｂ…ネジ孔、２４ｃ…開口、
２４ｅ…ネジ孔、
２４ｄ…周溝、
２０…押圧部材、
５１ａ…空隙部、
５１ｂ…空間部、
５１…封止空間、
２１ａ…振動の節、
４８…防塵フィルタ駆動部、
４１…Ｎ進カウンタ、
４２…１／２分周回路、
４３…インバータ、
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ…ＭＯＳトランジスタ（Ｑ００、Ｑ０１、Ｑ０２）、
４５…トランス、
４６…抵抗（Ｒ００）、
６０…Ａ／Ｄコンバータ、
６１…圧電素子２２の第２の電極（Ｂ）、
６２…ダイオード（Ｄ００）、
６３、６４…抵抗（Ｒ０１、Ｒ０２）、
６５…コンデンサ（Ｃ００）。

Claims (10)

1. 被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子の前面に配設された防塵フィルタを振動させることによって、上記防塵フィルタの表面に付着した塵埃を除去するようにした防塵機構を有する電子撮像装置において、
   上記防塵フィルタの振幅値を検出するモニタ手段と、
   上記防塵フィルタを該防塵フィルタの共振周波数近傍で振動させた際の上記モニタ手段の出力値を予め記憶する記憶手段と、
   上記防塵フィルタによる塵除去動作の実行中に、上記モニタ手段の出力値と上記記億手段の記億値とを比較し、両者が所定の関係にあるか否かによって、上記防塵フィルタ上に異物が存在するか否かを判定する判定手段と、
   を具備したことを特徴とする電子撮像装置。
2. 上記判定手段は、上記モニタ手段の出力値が上記記憶値に対して極端に小さい場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
3. 上記判定手段は、上記モニタ手段の出力値が上記記憶値に対して所定の比率未満の場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
4. 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、警告表示を行う警告手段を具備したことを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
5. 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、以後の撮影動作を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
6. 被写体の光学像を結像する撮像光学系と、
   上記撮像光学系によって結像された上記被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
   上記撮像光学系と上記光電変換素子との間に配設される防塵フィルタと、
   上記防塵フィルタの一部に一体的に配設された圧電素子と、
   上記圧電素子を振動させる駆動回路と、
   上記圧電素子を振動させることによって上記防塵フィルタを振動させるように、上記駆動回路に駆動制御データを供給する制御回路と、
   上記圧電素子の振動状態をモニタして、そのモニタ出力を上記制御回路に供給するモニタ回路と、
   上記制御回路によって、上記防塵フィルタの振動周波数が順次変化するように上記駆動回路に供給する駆動制御データが順次変更される間の上記モニタ回路のモニタ出力のレベルの変化から上記防塵フィルタを含む防塵機構の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
   上記共振周波数、および、上記共振周波数における上記モニタ回路のモニタ出力値を記億する記億手段と、
   撮像動作に関連して、上記防塵フィルタを上記共振周波数情報に基づいて振動させる塵除去手段と、
   上記塵除去手段による塵除去動作中に、上記モニタ回路のモニタ出力値と上記記億手段の記憶値とを比較し、両者が所定の関係にあるか否かを判定する判定手段と、
   上記判定手段の判定結果に従って、撮像動作を継続するか否かを決定する決定手段と、
   を具備したことを特徴とする電子撮像装置。
7. 上記判定手段は、上記モニタ回路のモニタ出力値が上記記億手段の記憶値よりも小さい場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の電子撮像装置。
8. 上記判定手段は、上記モニタ回路のモニタ出力値が上記記億手段の記憶値に対して所定の比率未満の場合に、上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の電子撮像装置。
9. 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、警告表示を行う表示回路を具備したことを特徴とする請求項６に記載の電子撮像装置。
10. 上記判定手段によって上記防塵フィルタ上に異物が存在していると判定された場合に、撮影動作を停止させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の電子撮像装置。

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