JP4098120B2 - Electronic imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子撮像装置に関し、特に、例えばカメラシステムなどの構成部材に付着した塵埃を除去可能な防塵機能付きの電子撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、光学装置の防塵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(防塵ガラス)を振動させることで、その防塵ガラスに付着した塵埃を払い落とすという技術が提案されている。例えば、特開2002−204379号に開示されたものがあり、これには、防塵ガラス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、取り付けられた防塵ガラスを所定の1つの周期で加振するものである。また特願2002−142703では撮影レンズの交換時に塵埃除去動作を実行することが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
防塵ガラスに塵埃が付着する状況はさまざま想定される。撮影レンズの交換時はミラーボックスが露出してカメラ外部から塵埃が侵入し、防塵ガラスへ付着するおそれがある。防塵ガラスに塵埃が付着する可能性がさらに高いのは、交換レンズ(レンズユニット)を装着せずにシャッタをOPEN状態にしたときである。このような状況であってもシャッタ速度が速ければ問題は少ないと思われる。
【0004】
一方、撮像素子の性能向上に伴い、一部のユーザはカメラを望遠鏡へ装着し、天体写真の撮影を行っている。天体写真の撮影においては、被写体輝度が低いためシャッタ秒時が長い。したがってシャッタのOPEN中に塵埃が付着する虞がある。また望遠鏡はカメラの交換レンズに比べて大型であることが多く、密閉性も低い。したがって塵埃が含まれた空気と防塵ガラスが触れる可能性も大きくなる。
【0005】
このように長い露光時間において、シャッタのOPEN中に塵埃が付着する問題に関しての対処方法が上記従来技術には示されていない。
【0006】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、例えば長時間露光を行う撮像動作時において、適切な塵埃除去動作を行うことにより、画質の劣下を招くことなくかつ無駄な電力消費を無くした電子撮像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】
上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る電子撮像装置は、撮影レンズと、上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、上記塵埃除去動作を指示する操作スイッチと、を有し、上記制御手段は、上記操作スイッチの操作に応じて塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数で上記光学素子を振動し、長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数からずれた周波数で上記光学素子を振動する。
【0008】
また、本発明の第2の態様に係る電子撮像装置は、交換可能な撮影レンズと、上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、を有し、上記制御手段は、上記撮影レンズの交換時に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数で上記光学素子を振動し、長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数からずれた周波数で上記光学素子を振動する。
【0009】
また、本発明の第3の態様に係る電子撮像装置は、撮影レンズと、上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、上記塵埃除去動作を指示する操作スイッチと、を有し、上記制御手段は、上記操作スイッチの操作に応じて塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を連続して振動し、長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を間欠的に振動する。
【0010】
また、本発明の第4の態様に係る電子撮像装置は、交換可能な撮影レンズと、上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、を有し、上記制御手段は、上記撮影レンズの交換時に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を連続して振動し、長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を間欠的に振動する。
【0011】
本発明の第5の態様に係る電子撮像装置は、第1〜第4のいずれか1つの態様に係る電子撮像装置において、上記制御手段は、上記長時間露光の撮影動作としてバルブ撮影動作が設定されると、上記露光期間中の塵埃除去動作を行う。
【0017】
【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。
【0018】
図1は、本発明をデジタルカメラに適用した場合の実施形態の概略的な構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【0019】
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。
【0020】
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及びレンズユニット12とからなり、このカメラ本体部11及びレンズユニット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。
【0021】
そして、レンズユニット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。
【0022】
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。
【0023】
このレンズユニット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。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を保持するレンズユニット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。
【0024】
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。
【0025】
そして、このカメラ本体部11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。
【0026】
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。
【0027】
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クイックリターンミラー13bと、このクイックリターンミラー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。
【0028】
クイックリターンミラー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。
【0029】
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、クイックリターンミラー13bによってその光軸が折り曲げられて、当該クイックリターンミラー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。
【0030】
一方、本カメラ1が撮影動作の実行中においては、当該クイックリターンミラー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。
【0031】
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。
【0032】
図2は、本発明の一実施形態に係るカメラのシステム構成を示すブロック図である。
【0033】
すなわち、こ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ユニット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ユニット12が着脱自在に装着されている。
【0034】
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)205が行う。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
また、レンズユニット12内には、撮影光学系12aと、絞り203とが設けられている。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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、クイックリターンミラー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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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埃を除去できるように構成されている。
【0049】
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。
【0050】
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ース回路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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。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ース回路123を制御して撮像素子27から画像データを取り込む。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
ミラー駆動機構118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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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)が用いられる。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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には図示せず)が全周にわたって略環状に形成されている。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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十分な大きさとなるように設定されている。
【0106】
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。
【0107】
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。
【0108】
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。
【0109】
押圧部材20は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部23aに固定され、自由端部が防塵フィルタ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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
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)。
【0119】
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。
【0120】
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。
【0121】
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。
【0122】
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。
【0123】
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。
【0124】
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。
【0125】
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。
【0126】
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。
【0127】
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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【0131】
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回路140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。
【0132】
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。
【0133】
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。
【0134】
図9は、本電子撮像装置における撮像ユニットのうち防塵フィルタ21に振動を与える加振手段の構成を概念的に示す図である。
【0135】
図9に示すように、円環形状の圧電素子22は、22a、22bに分極されている。この場合において、圧電素子22a、22bは、円周方向に8分割した領域において板厚方向に分極されており、分極方向はプラス(+)とマイナス(−)で表示され、分極方向が逆となっている領域が交互に配置されている。そして、一方の圧電素子22bは、他方の圧電素子22aに対して振動の波長(ここで1波長はプラス(+)、マイナス(−)の分極領域の長さに相当する)の四分の一波長(1/4λ)分だけずらした位置となるように配置されている。
【0136】
このように構成される圧電素子22a、22bに対しては、防塵フィルタ駆動回路140によって、それぞれの板厚方向に所定の周波数の電圧が追加されることになる。
【0137】
この場合において、防塵フィルタ駆動回路140の発振器34から出力される周波数信号(第1の周期電圧信号)は、そのまま圧電素子22bに追加される一方、圧電素子22aに対しては、防塵フィルタ駆動回路140の90°位相器35によって位相が90°ずれた信号(第2の周期電圧信号)が印加されるようになっている。
【0138】
このような信号を各圧電素子22a、22bに印加することによって、防塵フィルタ21は、図10(防塵フィルタ21のみ表示されている)に示すように防塵フィルタ21の中心部を軸として回転方向Xへ向けて進行する屈曲進行波振動(山Yと谷Tとが交互に等間隔、等振幅で生じる振動)が生じることになる。
【0139】
なお、圧電素子22a、22bによって発声させられる屈曲進行波を任意の時間で見たときには、防塵フィルタ21の中心部(光軸)に対して略対称形状となっている。
【0140】
図11は、図2で説明した本電子撮像装置1における防塵フィルタ駆動回路140の構成を概略的に示す回路図である。図12は、図11の防塵フィルタ駆動回路140における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャートである。
【0141】
ボディ制御用マイクロコンピュータ41の内部にはクロックジェネレータ255が設けられているが、このクロックジェネレータ255は、圧電素子22a、22bに印加すべき信号周波数よりも十分に早い周波数でパルス信号(基本クロック)を出力する(図12に示すSig1参照)。この基本クロック信号は、防塵フィルタ駆動回路140のN進カウンタ241に入力される。N進カウンタ241はパルス信号をカウントし、所定値=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、基本クロック信号は1/Nで分周されることになる(図12に示すSig2参照)。
【0142】
分周されたパルス信号は、HighとLowのデューティー比が1:1ではないので、第1の1/2分周回路242−1を介してデューティー比を1:1に変換する。このときに周波数は半分になる(図12に示すSig3参照)。第1の1/2分周回路242−1からの出力信号は、第2の1/2分周回路242−2とエクスクルーシブオア(ExOR)回路247へと出力される。第2の1/2分周回路242−2に入力されたパルス信号は、さらに周波数が半分になって出力される(図12に示すSig4参照)。
【0143】
ここで、パルス信号Sig4のハイ(High)状態において、MOSトランジスタQ01(244b1)がオン(ON)状態となる。さらに、パルス信号Sig4は、第1インバータ243−1を介してMOSトランジスタQ02(244c1)に印加される。この場合は、パルス信号Sig4のロー(Low)状態においてMOSトランジスタQ02(244c1)がオン(ON)状態となる。
【0144】
このようにしてトランスA(245−1)の1次側に接続された2つのMOSトランジスタQ01(244b1)及びQ02(244c1)が交互にオン状態になると、当該トランスA(245−1)の2次側には、図12に示すSig5の信号が発生する。この場合において、トランスA(245−1)の巻線比は、電源回路153の出力電圧と一方の圧電素子22aを駆動させるのに必要な電圧によって決定される。
【0145】
なお、抵抗R00(246−1)は、トランスA(245−1)に過大な電流が流れることを制限するために配設されているものである。
【0146】
圧電素子22aを駆動させるに際しては、Q00(244a1)がオン(ON)状態にあり、かつ電源回路153からトランスA(245−1)のセンタータップに電圧が印加されている必要がある。そして、この場合において、Q00(244a1)のオン又はオフの制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ150のP_PwContAから行われるようになっている。
【0147】
また、N進カウンタ241の設定値=Nは、ボディ制御用マイクロコンピュータ150のポート=D_NCntから設定される。つまり、ボディ制御用マイクロコンピュータ150は、設定値=Nを制御することによって、圧電素子22a、22bの駆動周波数を任意に変更することができるようになっている。
【0148】
駆動周波数の算出は、次に示す式(1)による。
【0149】
fdrv=fpls/4N ……(1)
ここで、N:N進カウンタ241への設定値
fpls:クロックジェネレータ255の出力パルスの周波数
fdrv:圧電素子22aへ印加される信号の周波数
このようにして、圧電素子22aに所定の電圧の駆動信号(Sig5)が印加される。
【0150】
一方、第1の1/2分周回路242−1の出力信号Sig3は、エクスクルーシブオア(ExOR)回路247を経由して、第3の1/2分周回路242−2へと出力される。この場合において、ボディ制御用マイクロコンピュータ150のポートP_θContがハイ(High)状態のときには、パルス信号Sig3は反転する。その後、第3の1/2分周回路243−2へと出力される。
【0151】
また、ポートP_θContがロー(Low)状態のときには、パルス信号Sig3は、そのままの状態で第3の1/2分周回路242−2へと出力される(図12に示すSig6参照)。このパルス信号Sig6は、さらに第3の1/2分周回路242−3によって半分の周波数にされた後、出力される(図12に示すSig7参照)。これによって、第2インバータ243−2、Q11(244b2)、Q12(244c2)、トランスB(245−2)が駆動されて、圧電素子22bに所定の電圧の駆動信号(Sig8)が印加される。
【0152】
なお、第2インバータ243−2、Q11(244b2)、Q12(244c2)、トランスB(245−2)、抵抗R10のそれぞれの機能は、上述した第1インバータ243−1、Q01(244b1)、Q02(244c1)、トランスA(245−1)、抵抗R00(246−1)のそれぞれと略同様となっている。
【0153】
また、第1〜第3の1/2分周回路242−1,242−2,242−3のいずれにおいても、入力されるパルス信号の立ち上がりエッジに反応して分周動作を行うようになっている。
【0154】
そして、パルス信号の周波数が同じであっても、信号が反転しているときには、第2の1/2分周回路242−2と第3の1/2分周回路242−3とがそれぞれ出力するパルス信号には位相の相違が発生する。この場合における位相の差は90°となる。
【0155】
したがって、圧電素子22aに印加される信号Sig5と、圧電素子22bに印加される信号Sig8との間には、90°の位相差が発生することになる。そして、この位相の差は、ボディ制御用マイクロコンピュータ150のポートP_θContによって制御できる。例えば、ポートP_θContがハイ(High)状態であれば、90°の位相差が発生し、ロー(Low)状態であれば、位相差は発生しないことになる。つまり、ポートP_θContを制御することによって、異なる形態の振動を防塵フィルタ21に対して加えることができる。
【0156】
(第1実施形態)
図13は、本発明の第1実施形態に係るカメラシステムにおけるBucom150の動作を説明するためのフローチャートである。
【0157】
Bucom150は、カメラの電源SWがON操作されると、その稼動を開始する。ステップS100において、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153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う。
【0158】
ステップS101は、Lucom205と通信動作を行うことでレンズユニット12の状態を検出するための動作ステップであり、周期的に実行される。ステップS102でレンズユニット12がカメラ本体11に取り付けられたことを検出するとステップS102からステップS103へ移行する。ステップS103では防塵フィルタ21に設けられた2つの圧電素子22a、22bを共振周波数(f0)で所定時間(T0)同相で駆動する。2つの圧電素子22a、22bを加振するためにN進カウンタ241に設定される値は不揮発性メモリ129に記憶されている。防塵フィルタ21に付着した塵埃を除去するために防塵フィルタ21を加振する時間(T0)も不揮発性メモリ129に記憶されている。これらのデータに基づいて防塵動作が実行される。防塵フィルタ21は、図7、図8で示したごとく振動し、塵埃が除去される。
【0159】
一方、ステップS102でレンズユニット12がカメラ本体11に取り付けられたことが検出されない場合にはステップS102からステップS104へ移行する。ステップS104はカメラ操作SW152の状態を周期的に検出する処理ステップである。ステップS105ではカメラ操作SW152の一つであるCleanUpSWの状態を判定する。ここでCleanUpSWが操作された場合にはステップS106へ移行してサブルーチン“CleanUp動作”が実行される。サブルーチン“CleanUp動作”の詳細は後述する。
【0160】
一方、ステップS105で、CleanUpSWが操作されない場合にはステップS107に移行する。ステップS107では、カメラ操作SW152の一つである1stレリーズSWの状態を判定する。1stレリーズSWがONならばステップS108へ移行しOFFならばステップS101へ移行する。
【0161】
ステップS108へ移行すると測光回路121から被写体の輝度情報を入手する。そしてこの情報から撮像素子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。
【0162】
次のステップS109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。Bucom150はこのデータに基づきピントのズレ量を算出する。ステップS110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、否の場合はステップS111で撮影光学系12aにおける撮影レンズの駆動制御を行い、ステップS101へ戻る。
【0163】
一方、ステップS110でズレ量が許可された範囲内に在る場合は、ステップS112へ移行する。ステップS112ではカメラ操作SW152の1つである2ndレリーズSWの操作状態を判定する。カメラ操作SW152の操作がなされているときはステップS113へ移行し、操作がない時はステップS101へ移行する。
【0164】
ステップS113ではステップS105において算出されたAv値に基づいて撮影光学系12aにおける撮影レンズの絞りが設定される。ステップS114ではクイックリターンミラー13bをUP位置へ駆動する。
【0165】
次のステップS115からステップS117のステップでは防塵許可フラグの設定を行う。防塵許可フラグは撮像動作に平行して塵埃除去動作を実行するか否かを指示するフラグである。防塵許可フラグがクリア(“0”)されているときには塵埃除去動作は禁止され、防塵許可フラグがセット(“1”)されているときには塵埃除去動作は許可される。防塵許可フラグはシャッタ秒時が所定時間より長いときにセットされる。シャッタ秒時が長いときは防塵フィルタ21が外気を触れる時間が長くなり、露光中に防塵フィルタ21に塵埃が付着するおそれがあるからである。
【0166】
またバルブ撮影が選択されたときはユーザがレリーズSWをONしている間、シャッタ14をOpen状態に維持されるため塵埃が付着するおそれがある。またバルブ撮影においてはシャッタ14のOpen時間が予測できない(ユーザの意図する露光時間はカメラ側には検出できない)。したがってバルブ撮影中はかならず塵埃除去動作を行う必要がある。
【0167】
本実施形態ではとくに言及しないが撮影モードに応じて塵埃除去動作の実行するか否かを判定しても良い。撮影モードの中にはシャッタ秒時が大きい動作モード(夜景撮影モードなど)が存在するからである。
【0168】
まずステップS115ではシャッタ秒時が所定値より大きいか否かを判定する。ここで所定値以上ならば防塵許可フラグをセットするためステップS117へ移行し、所定値以下ならば防塵許可フラグをクリアするためステップS116へ移行する。
【0169】
また、ステップS115ではバルブ撮影が選択されているか否かの判定も行われる。バルブ撮影が選択されているときは防塵許可フラグをセットするためステップS117が実行され、バルブ撮影が選択されていなければ防塵許可フラグをクリアするためステップS116が実行される。ステップS116またはステップS117の実行の後は、ステップS118に移行する。
【0170】
ステップS118ではシャッタ14をOPEN制御する。ステップS119ではサブルーチン“撮像動作”を実行する。サブルーチン“撮像動作”の詳細な動作は後述する。ステップS120ではシャッタ14をCLOSE制御する。ステップS121ではクイックリターンミラー13bをDown位置へ駆動する。さらにステップS122ではシャッタ14をチャージする。ステップS123では撮影光学系12aにおける撮影レンズの絞りを開放位置へ駆動する。ステップS124では撮像素子27から画像データを取り込み、所定のフォーマットへ変換後、記録メディアへ保管する。
【0171】
図14は、図13で説明したサブルーチン“CleanUp動作”(ステップS106)の詳細を説明するための図である。ユーザがCleanUpSWをONすると当サブルーチンが実行される。塵埃除去動作は必要に応じてカメラが自動的に実行する。しかしカメラが自動的に実行する塵埃除去動作とは別に、ユーザの意思によって塵埃除去動作を実行できれば便利である。
【0172】
またカメラの製造工程においては動作テストを行うために、手動操作によって任意に塵埃除去動作を実行できなければならない。これらの要望にこたえるために当サブルーチンが存在する。また当ルーチンではクイックリターンミラー13bはUP位置に固定され、シャッタ14もOPEN状態にあるため加振中の防塵フィルタ21の状態を観察できる。大きな塵埃が付着しているときは、それを防塵フィルタ21とシャッタ14との間に払い落とすことは好ましくない。当ルーチンの塵埃除去動作を使うことで塵埃をカメラ外部へ除外することも可能である。
【0173】
まずステップS150ではクイックリターンミラー13bをUp状態へ移動させる。ステップS151ではシャッタ14をOPEN状態に設定する。ステップS152では2つの圧電素子22a、22bを周波数f0かつ同相で駆動することを開始する。これにより防塵フィルタ21は、図7、図8で示したごとく振動を開始する。
【0174】
ステップS153ではCleanUpSWの状態を検出し、このCleanUpSWがOFFするまでステップS153で待機する。CleanUpSWがONしている間は防塵フィルタ21の加振動作が継続される。ユーザは必要な時間だけCleanUpSWをON状態に保てば良い。CleanUpSWがOFFするとステップS154へ移行して、防塵フィルタ21に設けられた圧電素子22a、22bの駆動を止める。その後、ステップS155に移行する。
【0175】
ステップS155ではシャッタ14をClose状態に設定する。ステップS156ではクイックリターンミラー13bをDown位置へ駆動する。ステップS157ではシャッタ14のチャージ動作を実行する。そしてリターンする。
【0176】
図15は、図13で説明したサブルーチン“撮像動作”(ステップS119)の詳細を説明するための図である。ステップS200では防塵許可フラグの状態を判定する。防塵許可フラグが“1”ならば防塵フィルタ21の加振動作を開始するためにステップS201へ移行し、防塵許可フラグが“0”ならばステップS202へ移行する。ステップS201では2つの圧電素子22a、22bに周波数(f0+Δf)かつ同相の駆動信号を印加する。f0は共振周波数、Δfは後述するずらし量である。
【0177】
共振周波数f0は防塵フィルタ21の材質、形状によって定まる。防塵フィルタ21を共振周波数f0で駆動すると図16に示すように、防塵フィルタ21の振幅は最大となる。防塵フィルタ21の振幅が大きいほど塵埃を払う能力が大きくなる。しかし共振周波数f0では圧電素子22a、22bのインピーダンスが低下するため防塵フィルタ21の駆動に必要な電力が増大する。また、防塵フィルタ21が大きく変形すると防塵フィルタ21により発生する収差が増大して画像の劣化を招くおそれがある。
【0178】
そこで本実施形態では、これらの問題点を考慮して、撮像動作中の防塵フィルタ21の駆動周波数を共振周波数f0から故意にずらしている。ずらし量(Δf)は不揮発性メモリ129に格納されている。防塵フィルタ21を共振周波数f0以外の周波数で駆動すると防塵フィルタ21の振幅は減少するが、すでに付着した塵埃を除去する目的ではなく、塵埃が付着することを阻止することを目的とするならば、多少の振幅の減少は大きな問題とはならない。
【0179】
次のステップS202では画像処理コントローラ128に対して撮像動作の開始を指令する。ステップS203ではバルブ撮影中であるか否かを判定する。バルブ撮影中ならばステップS204へ移行する。ステップS204ではレリーズSWがOFFするまで待機する。レリーズSWがOFFすると、ステップS206へ移行する。
【0180】
一方、ステップS203でバルブ撮影中でない場合にはステップS203からステップS205へ移行する。ステップS205では、タイマカウンタを動かしてステップS108で決定されたシャッタ秒時の間待機する。その後、ステップS206に移行する。
【0181】
ステップS206では画像処理コントローラ128に対して撮像動作の停止命令を送る。ステップS207では防振許可フラグの状態を判定する。防振許可フラグが“1”ならばステップS208において防塵フィルタ21の加振動作を停止した後にメインルーチンへリターンする。また、防振許可フラグが“0”の場合にはただちにメインルーチンへリターンする。
【0182】
上記した第1実施形態によれば、防塵フィルタを振動させて塵埃を除去する機能を有するカメラシステムにおいて、撮影レンズの交換時もしくはCleanUpSWを操作したときには防塵フィルタ21の共振周波数で当該防塵フィルタ21を加振するとともに、長時間露光を行う撮像動作時もしくはバルブ撮影時において共振周波数f0からΔfだけずらした周波数(f0+Δf)で防塵フィルタ21を加振するようにしたので、画質の劣下を招くことなくかつ無駄な電力消費を無くした電子撮像装置が提供される。
【0183】
(第2実施形態)
図17は、本発明の第2実施形態に係るカメラシステムにおけるBucom150の動作を説明するためのフローチャートである。第2実施形態は、第1実施形態で説明したサブルーチン“撮像動作”(図13のステップS119)において、防塵フィルタ21を間欠的に駆動することを特徴とする。その他のステップは第1実施形態と同様である。
【0184】
まずステップS400では防塵許可フラグの状態を検出する。防塵許可フラグが“1”ならば防塵フィルタ21の加振動作を開始するためにステップS401へ移行する。ステップS401では防塵フィルタ21を加振する圧電素子22a、22bへ所定の駆動信号を印加する。その後、ステップS402へ移行する。
【0185】
一方、ステップS400で防塵許可フラグが“0”ならばただちにステップS402へ移行する。ステップS402では画像処理コントローラ128に対して撮像動作の開始を指令する。ステップS403ではバルブ撮影中であるか否かを判定する。バルブ撮影ならばステップS405へ移行してレリーズSWの状態を検出する。レリーズSWのOFFを検出するとステップS406へ移行し、レリーズSWがON状態ならばステップS4050へ移行する。ステップS4050では所定時間の間、防塵フィルタ21の加振動作を停止する。そして加振動作を再開する。ステップS4051では加振動作を持続するため所定時間待機する。ステップS4050とステップS4051の作用によってバルブ撮影中の塵埃除去動作は間欠的に実行されることになる。バルブ撮影動作は天体などの輝度が低い被写体を撮影する際に利用される。したがって露出時間が非常に長い場合がある。そこで塵埃除去動作に必要な電力をなるべく減少させたい。そこで防塵フィルタ21の駆動動作を間欠的にすることで駆動電力を抑える。
【0186】
一方、ステップS403でバルブ撮影中でない場合にはステップS404へ移行する。ステップS404ではタイマカウンタを動かしてステップS108で決定されたシャッタ秒時の間待機する。そしてステップS406へ移行する。
【0187】
ステップS406では画像処理コントローラ128に対して撮像条件の停止命令を送る。ステップS407では防塵許可フラグの状態を判定する。防塵許可フラグが“1”ならばステップS408において防塵フィルタ21の加振動作を停止した後にメインルーチンへリターンする。また、防塵許可フラグが“0”ならばただちにメインルーチンへリターンする。
【0188】
上記した第2実施形態によれば、防塵フィルタを振動させて塵埃を除去する機能を有するカメラシステムにおいて、撮影レンズの交換時もしくはCleanUpSWを操作したときには防塵フィルタ21の共振周波数で当該防塵フィルタ21を加振するとともに、長時間露光を行う撮像動作時もしくはバルブ撮影時において間欠的に防塵フィルタ21を加振するようにしたので、無駄な電力消費を無くした電子撮像装置が提供される。
【0189】
(第3実施形態)
図18は、本発明の第3実施形態に係るカメラシステムにおけるBucom150の動作を説明するためのフローチャートである。第3実施形態は、第1実施形態で説明したサブルーチン“撮像動作” (図13のステップS119)において、防塵フィルタ21を屈曲進行波を用いて駆動することを特徴とする。その他のステップは第1実施形態と同様である。
【0190】
まずステップS300では防塵許可フラグの状態を判定する。フラグが“1”ならば防塵フィルタ21の加振動作を開始するためにステップS301へ移行する。ステップS301では、2つの圧電素子22a、22bへ周波数(fs)かつ互いに90°の位相をもたせた駆動信号を印加する。この動作によって図10に示したごとき屈曲進行波が防塵フィルタ21に発生する。防塵フィルタ21の変形量が少ない駆動方式を選択することで、防塵フィルタ21により発生する収差の増大を抑えることができる。ステップS301の後はステップS302に移行する。
【0191】
一方、ステップS300でフラグが“0”ならばただちにステップS302へ移行する。ステップS302では画像処理コントローラ128に対して撮像動作の開始を指令する。ステップS303ではバルブ撮影中であるか否かを判定する。バルブ撮影中ならばステップS304へ移行する。ステップS304ではレリーズSWがOFFするまで待機する。レリーズSWがOFFすると、ステップS306へ移行する。
【0192】
一方、ステップS303でバルブ撮影中でない場合にはステップS303からステップS305へ移行し、タイマカウンタを動かしてステップS108で決定されたシャッタ秒時の間待機する。ステップS305の後はステップS306に移行する。
【0193】
ステップS306では画像処理コントローラ128に対して撮像動作の停止命令を送る。ステップS307では防振許可フラグの状態を判定する。フラグが“1”ならばステップS308において防塵フィルタ21の加振動作を停止した後にメインルーチンへリターンする。また、フラグが“0”ならばただちにメインルーチンへリターンする。
【0194】
上記した第3実施形態によれば、防塵フィルタを振動させて塵埃を除去する機能を有するカメラシステムにおいて、撮影レンズの交換時もしくはCleanUpSWを操作したときには防塵フィルタ21の共振周波数(非屈曲進行波)で当該防塵フィルタ21を加振するとともに、長時間露光を行う撮像動作時もしくはバルブ撮影時において屈曲進行波が発生するように防塵フィルタ21を駆動するので、収差の増大による画質の劣下を招くことがない電子撮像装置が提供される。
【0195】
(付記)
1. 被写体の光学像を結像する撮影光学系と、
上記撮影光学系により結像された光学像を電気信号に変換する光電変換素子を含む撮像手段と、
上記撮影光学系と上記光電変換手段との間に配置され、前記光電変換手段の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、
シャッタ秒時が所定値以上かまたはバルブ撮影が選択されている場合に、前記撮像手段による撮像動作と関連して前記光学素子を所定の振動形態で振動させることにより前記光学素子に塵埃除去動作を行わせる制御手段と、
を具備する電子撮像装置。
【0196】
2. 前記制御手段は、前記光学素子の共振周波数からずらした周波数で当該光学素子を振動させることを特徴とする1.に記載の電子撮像装置。
【0197】
3. 前記制御手段は、前記光学素子を間欠的に振動させることを特徴とする1.に記載の電子撮像装置。
【0198】
4. 前記制御手段は、前記光学素子に屈曲進行波を発生させる形態で当該光学素子を振動させることを特徴とする1.に記載の電子撮像装置。
【0199】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば長時間露光を行う撮像動作時において、適切な塵埃除去動作を行うようにしたので、画質の劣下を招くことなくかつ無駄な電力消費を無くした電子撮像装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】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】本発明の一実施形態に係るカメラのシステム構成を示すブロック図である。
【図3】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、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】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、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】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4の切断面に沿う断面図である。
【図6】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。
【図7】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6のA−A線に沿う断面図である。
【図8】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6のB−B線に沿う断面図である。
【図9】本電子撮像装置における撮像ユニットのうち防塵フィルタ21に振動を与える加振手段の構成を概念的に示す図である。
【図10】防塵フィルタ21の中心部を軸として回転方向Xへ向けて進行する屈曲進行波振動が発生するようすを示す図である。
【図11】図2で説明した本電子撮像装置1における防塵フィルタ駆動回路140の構成を概略的に示す回路図である。
【図12】図11の防塵フィルタ駆動回路140における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャートである。
【図13】本発明の第1実施形態に係るカメラシステムにおけるBucom150の動作を説明するためのフローチャートである。
【図14】図13で説明したサブルーチン“CleanUp動作”(ステップS106)の詳細を説明するための図である。
【図15】図13で説明したサブルーチン“撮像動作”の詳細を説明するための図である。
【図16】防塵ガラスの振幅と駆動周波数との関係を示す図である。
【図17】本発明の第2実施形態に係るカメラシステムにおけるBucom150の動作を説明するためのフローチャートである。
【図18】本発明の第3実施形態に係るカメラシステムにおけるBucom150の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1…カメラ、11…カメラ本体、11a…撮影光学系装着部、12…レンズユニット、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、17…レリーズボタン、21…防塵フィルタ、27…撮像素子、28…画像処理コントローラ、140…防塵フィルタ駆動回路、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)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic imaging apparatus, and more particularly, to an electronic imaging apparatus with a dustproof function that can remove dust attached to components such as a camera system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a technique related to a dustproof function of an optical device, a technique has been proposed in which dust attached to the dustproof glass is removed by vibrating a protective glass (dustproof glass) that protects an image sensor. For example, there exists what was disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-204379, and the piezoelectric element is used for this as a means to vibrate dust-proof glass. This piezoelectric element expands and contracts in response to an applied voltage, and vibrates the attached dustproof glass at a predetermined cycle. Japanese Patent Application No. 2002-142703 discloses that a dust removal operation is performed when a photographing lens is replaced.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
There are various situations in which dust adheres to the dust-proof glass. When the photographic lens is replaced, the mirror box may be exposed and dust may enter from the outside of the camera and adhere to the dust-proof glass. There is a higher possibility that dust will adhere to the dust-proof glass when the shutter is in the OPEN state without attaching the interchangeable lens (lens unit). Even in such a situation, it seems that there are few problems if the shutter speed is high.
[0004]
On the other hand, with improvement in performance of the image sensor, some users attach a camera to the telescope and take astronomical photographs. In astrophotography, the shutter speed is long because the subject brightness is low. Therefore, there is a possibility that dust may adhere to the shutter OPEN. In addition, telescopes are often larger than interchangeable lenses for cameras, and their sealing performance is low. Therefore, the possibility of contact between the dust-containing air and the dust-proof glass is increased.
[0005]
The above-mentioned prior art does not show a countermeasure for the problem of dust adhering to the shutter OPEN during such a long exposure time.
[0006]
The present invention has been made paying attention to such problems, and the object of the present invention is to reduce image quality by performing an appropriate dust removal operation, for example, in an imaging operation in which long exposure is performed. It is an object of the present invention to provide an electronic imaging apparatus that does not incur and eliminates unnecessary power consumption.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective,An electronic imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes an imaging lens, an imaging element that converts an image of the imaging lens into an electrical signal, and an optical that prevents adhesion of dust or the like to the photoelectric conversion surface of the imaging element. And a control means for performing a dust removal operation by vibrating the optical element, and an operation switch for instructing the dust removal operation, and the control means performs a dust removal operation in response to an operation of the operation switch. In the case where the optical element is vibrated at the resonance frequency of the optical element, and the long-exposure shooting operation is set and the dust removal operation is performed during the exposure period, the resonance frequency of the optical element is used. The optical element is vibrated at a shifted frequency.
[0008]
Also,An electronic imaging apparatus according to a second aspect of the present invention includes an interchangeable imaging lens, an imaging element that converts an image of the imaging lens into an electrical signal, and adhesion of dust and the like to the photoelectric conversion surface of the imaging element. And an optical element for preventing dust and a control means for performing a dust removal operation by vibrating the optical element. When the dust removal operation is performed when the photographing lens is replaced, the control means When the optical element is vibrated at a resonance frequency and a long-time exposure photographing operation is set and a dust removing operation is performed during the exposure period, the optical element is vibrated at a frequency deviated from the resonance frequency of the optical element. .
[0009]
Also,An electronic imaging apparatus according to a third aspect of the present invention includes a photographing lens, an imaging element that converts an image of the photographing lens into an electrical signal, and an optical that prevents adhesion of dust or the like to the photoelectric conversion surface of the imaging element. And a control means for performing a dust removal operation by vibrating the optical element, and an operation switch for instructing the dust removal operation, and the control means performs a dust removal operation in response to an operation of the operation switch. In the case where the optical element is continuously vibrated, the optical element is intermittently vibrated when the long-time exposure photographing operation is set and the dust removing operation is performed during the exposure period..
[0010]
Also,According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electronic imaging device including an interchangeable imaging lens, an imaging element that converts an image of the imaging lens into an electrical signal, and adhesion of dust or the like to the photoelectric conversion surface of the imaging element. And an optical element for preventing dust and a control means for vibrating the optical element to perform a dust removing operation. When the dust removing operation is performed when the photographing lens is replaced, the control means When the long-time exposure shooting operation is set and the dust removal operation is performed during the exposure period, the optical element is vibrated intermittently..
[0011]
An electronic imaging apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the electronic imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the control means sets a bulb photographing operation as the long-time exposure photographing operation. Then, the dust removal operation is performed during the exposure period..
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to a digital camera.
[0019]
That is, FIG. 1 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a part of the camera body cut away.
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The photographing
[0023]
The
[0024]
That is, an exposure opening having a predetermined aperture capable of guiding the subject light flux into the
[0025]
In addition to the above-described photographing optical
[0026]
Inside the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
As a result, the subject luminous flux transmitted through the photographing
[0030]
On the other hand, while the
[0031]
The
[0032]
FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration of the camera according to one embodiment of the present invention.
[0033]
That is, the camera system according to this embodiment mainly includes a
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
Note that the
[0037]
In this case, the
[0038]
In the
[0039]
The photographing
[0040]
The diaphragm 203 is driven by a stepping motor (not shown) in the diaphragm drive mechanism 204.
[0041]
The
[0042]
In the
[0043]
For example, a single-lens reflex system component (
[0044]
Further, an AF
[0045]
On the optical axis, an
[0046]
In this case, the
[0047]
For example, a
[0048]
The
[0049]
Note that a
[0050]
This camera system also includes an
[0051]
As other storage areas, for example, a
[0052]
In addition, the
[0053]
The
[0054]
Furthermore, a
[0055]
Next, the operation of the camera system configured as described above will be described. First, the
[0056]
This image data is converted into a video signal by the
[0057]
The user can confirm the captured image from the display image on the
[0058]
The
[0059]
The image data is set to be stored in the
[0060]
The
[0061]
A
[0062]
It is more preferable for dust prevention that the
[0063]
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 to take into account the change in natural frequency. Don't be.
[0064]
It is better to measure the temperature change of the dust-
[0065]
Therefore, in this example, a sensor (not shown) connected to the
[0066]
The temperature measurement point of the sensor is preferably set in the vicinity of the vibration surface of the
[0067]
The
[0068]
The output from the AF sensor in the
[0069]
The
[0070]
Next, details of the
[0071]
3, 4, and 5 are views showing a part of the
[0072]
4 is a perspective view showing a state in which the imaging unit is assembled in a cut state, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the cut surface in FIG.
[0073]
Note that the
[0074]
3 to 5, in order to show the positional relationship between the constituent members, the
[0075]
Note that the details of the
[0076]
The
[0077]
The
[0078]
The
[0079]
As described above, the image signal processing circuit, the work memory, and the like are mounted on the
[0080]
An
[0081]
A
[0082]
In other words, the
[0083]
A
[0084]
As described above, the low-pass
[0085]
The low-pass
[0086]
In addition, substantially airtightness is maintained between the
[0087]
Thereby, an elastic force in the optical axis direction by the low-pass
[0088]
Therefore, a low-pass filter that displaces the
[0089]
In other words, the position of the
[0090]
Thus, the
[0091]
Thus, after the
[0092]
In this case, a low-pass
[0093]
Further, as described above, the
[0094]
The imaging
[0095]
Further, the
[0096]
On the front side of the
[0097]
In this case, a
[0098]
On the other hand,
[0099]
Therefore, the
[0100]
The
[0101]
In addition, a peripheral portion of one surface (back side in the present embodiment) of the
[0102]
The
[0103]
The
[0104]
In the vicinity of the substantially central portion of the dustproof
[0105]
The opening 23f is set so that the subject light flux that has passed through the photographing
[0106]
A
[0107]
On the other hand, in the vicinity of the outer peripheral edge portion on the front surface side of the dustproof
[0108]
The protruding
[0109]
The pressing
[0110]
In this case, the positions of the
[0111]
As a result, the
[0112]
In other words, the dustproof
[0113]
Incidentally, as described above, the dustproof
[0114]
Further, the
[0115]
Furthermore, an
[0116]
Thus, a
[0117]
A
[0118]
This
[0119]
The
[0120]
The space formed by the
[0121]
As described above, in the
[0122]
And this sealing structure part is provided in the outer position from the periphery of optical LPF25 thru | or its vicinity.
[0123]
Further, in the present embodiment, the dustproof
[0124]
In the camera of the present embodiment configured as described above, the
[0125]
In this case, a periodic voltage is applied to the
[0126]
FIG. 6 is a front view showing only the
[0127]
7 and 8 show changes in the state of the
[0128]
Here, for example, when a negative (minus; one) voltage is applied to the
[0129]
In this case, since the amplitude is substantially zero at the position of the vibration node as indicated by
[0130]
Thereby, the
[0131]
In this state, the dustproof
[0132]
Note that the resonance frequency at this time is determined by the shape, plate thickness, material, and the like of the
[0133]
In the example shown in FIGS. 6 to 8 described above, the case where the primary vibration is generated is shown. However, the present invention is not limited to this, and higher-order vibration may be generated.
[0134]
FIG. 9 is a diagram conceptually showing the configuration of a vibration means for applying vibration to the
[0135]
As shown in FIG. 9, the annular
[0136]
A voltage having a predetermined frequency is added to the
[0137]
In this case, the frequency signal (first periodic voltage signal) output from the
[0138]
By applying such a signal to each of the
[0139]
In addition, when the bending traveling wave uttered by the
[0140]
FIG. 11 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the dustproof
[0141]
A
[0142]
Since the high and low duty ratio of the divided pulse signal is not 1: 1, the duty ratio is converted to 1: 1 via the first 1/2 frequency dividing circuit 242-1. At this time, the frequency is halved (see Sig3 shown in FIG. 12). The output signal from the first ½ divider circuit 242-1 is output to the second ½ divider circuit 242-2 and the exclusive OR (ExOR)
[0143]
Here, in a high state of the pulse signal Sig4, the MOS transistor Q01 (244b1) is turned on. Further, the pulse signal Sig4 is applied to the MOS transistor Q02 (244c1) via the first inverter 243-1. In this case, the MOS transistor Q02 (244c1) is turned on in the low state of the pulse signal Sig4.
[0144]
When the two MOS transistors Q01 (244b1) and Q02 (244c1) connected to the primary side of the transformer A (245-1) are alternately turned on in this way, 2 of the transformer A (245-1) is turned on. On the next side, the Sig5 signal shown in FIG. 12 is generated. In this case, the winding ratio of the transformer A (245-1) is determined by the output voltage of the
[0145]
The resistor R00 (246-1) is provided to limit the excessive current flowing through the transformer A (245-1).
[0146]
When driving the
[0147]
The set value = N of the N-
[0148]
The drive frequency is calculated according to the following equation (1).
[0149]
fdrv = fpls / 4N (1)
Here, N: the set value for the N-
fpls: frequency of output pulse of
fdrv: frequency of a signal applied to the
In this way, a drive signal (Sig5) having a predetermined voltage is applied to the
[0150]
On the other hand, the output signal Sig3 of the first ½ divider circuit 242-1 is output to the third ½ divider circuit 242-2 via the exclusive OR (ExOR)
[0151]
Further, when the port P_θCont is in a low state, the pulse signal Sig3 is output to the third ½ frequency divider 242-2 as it is (see Sig6 shown in FIG. 12). The pulse signal Sig6 is further reduced to a half frequency by the third ½ divider circuit 242-3 and then output (see Sig7 shown in FIG. 12). As a result, the second inverters 243-2, Q 11 (244 b 2), Q 12 (244 c 2), and the transformer B (245-2) are driven, and a drive signal (Sig 8) having a predetermined voltage is applied to the
[0152]
The functions of the second inverters 243-2, Q11 (244b2), Q12 (244c2), transformer B (245-2), and resistor R10 are the same as those of the first inverters 243-1, Q01 (244b1), Q02 described above. (244c1), transformer A (245-1), and resistor R00 (246-1).
[0153]
In any of the first to third ½ divider circuits 242-1, 242-2, and 242-3, a frequency dividing operation is performed in response to the rising edge of the input pulse signal. ing.
[0154]
Even if the frequency of the pulse signal is the same, when the signal is inverted, the second ½ divider circuit 242-2 and the third ½ divider circuit 242-3 each output A difference in phase occurs in the pulse signal. In this case, the phase difference is 90 °.
[0155]
Therefore, a phase difference of 90 ° is generated between the signal Sig5 applied to the
[0156]
(First embodiment)
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the
[0157]
The
[0158]
Step S101 is an operation step for detecting the state of the
[0159]
On the other hand, if it is not detected in step S102 that the
[0160]
On the other hand, if the CleanUpSW is not operated in step S105, the process proceeds to step S107. In step S107, the state of the 1st release SW which is one of the
[0161]
In step S108, the luminance information of the subject is obtained from the photometry circuit 121. From this information, the exposure time (Tv value) of the
[0162]
In the next step S109, detection data of the
[0163]
On the other hand, if the amount of deviation is within the permitted range in step S110, the process proceeds to step S112. In step S112, the operation state of the 2nd release SW which is one of the
[0164]
In step S113, the aperture of the taking lens in the taking
[0165]
In the next step S115 to step S117, a dustproof permission flag is set. The dustproof permission flag is a flag for instructing whether or not to execute the dust removal operation in parallel with the imaging operation. When the dustproof permission flag is cleared (“0”), the dust removal operation is prohibited, and when the dustproof permission flag is set (“1”), the dust removal operation is permitted. The dustproof permission flag is set when the shutter speed is longer than the predetermined time. This is because when the shutter speed is long, the time for the
[0166]
Further, when bulb shooting is selected, the
[0167]
Although not particularly mentioned in the present embodiment, it may be determined whether or not to perform the dust removal operation according to the shooting mode. This is because an operation mode (such as a night scene shooting mode) with a large shutter speed exists in the shooting mode.
[0168]
First, in step S115, it is determined whether or not the shutter speed is larger than a predetermined value. If it is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S117 to set the dustproof permission flag. If it is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S116 to clear the dustproof permission flag.
[0169]
In step S115, it is also determined whether bulb photography is selected. If bulb shooting is selected, step S117 is executed to set the dust-proof permission flag. If bulb shooting is not selected, step S116 is executed to clear the dust-proof permission flag. After execution of step S116 or step S117, the process proceeds to step S118.
[0170]
In step S118, the
[0171]
FIG. 14 is a diagram for explaining the details of the subroutine “CleanUp operation” (step S106) described in FIG. When the user turns on CleanUpSW, this subroutine is executed. The dust removal operation is automatically executed by the camera as necessary. However, it is convenient if the dust removal operation can be executed by the user's intention separately from the dust removal operation automatically performed by the camera.
[0172]
In addition, in order to perform an operation test in the camera manufacturing process, it is necessary to be able to arbitrarily execute a dust removal operation by manual operation. This subroutine exists to meet these demands. In this routine, the
[0173]
First, in step S150, the
[0174]
In step S153, the state of the CleanUpSW is detected, and the process waits in step S153 until the CleanUpSW is turned off. While the CleanUpSW is ON, the vibration exciting operation of the
[0175]
In step S155, the
[0176]
FIG. 15 is a diagram for explaining the details of the subroutine “imaging operation” (step S119) described in FIG. In step S200, the state of the dustproof permission flag is determined. If the dustproof permission flag is “1”, the process proceeds to step S201 to start the vibration operation of the
[0177]
The resonance frequency f0 is determined by the material and shape of the
[0178]
Therefore, in the present embodiment, in consideration of these problems, the drive frequency of the
[0179]
In the next step S202, the
[0180]
On the other hand, if bulb shooting is not being performed in step S203, the process proceeds from step S203 to step S205. In step S205, the timer counter is moved to wait for the shutter time determined in step S108. Thereafter, the process proceeds to step S206.
[0181]
In step S206, an imaging operation stop command is sent to the
[0182]
According to the first embodiment described above, in a camera system having a function of removing dust by vibrating the dust filter, the
[0183]
(Second Embodiment)
FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the
[0184]
First, in step S400, the state of the dustproof permission flag is detected. If the dustproof permission flag is “1”, the process proceeds to step S401 to start the vibration operation of the
[0185]
On the other hand, if the dustproof permission flag is “0” in step S400, the process immediately proceeds to step S402. In step S402, the
[0186]
On the other hand, if bulb shooting is not being performed in step S403, the process proceeds to step S404. In step S404, the timer counter is moved to wait for the shutter time determined in step S108. Then, control goes to a step S406.
[0187]
In step S406, an imaging condition stop command is sent to the
[0188]
According to the second embodiment described above, in a camera system having a function of removing dust by vibrating the dust filter, the
[0189]
(Third embodiment)
FIG. 18 is a flowchart for explaining the operation of the
[0190]
First, in step S300, the state of the dustproof permission flag is determined. If the flag is “1”, the process proceeds to step S301 in order to start the vibration excitation operation of the
[0191]
On the other hand, if the flag is “0” in step S300, the process immediately proceeds to step S302. In step S302, the
[0192]
On the other hand, if bulb shooting is not being performed in step S303, the process proceeds from step S303 to step S305, and the timer counter is moved to wait for the shutter time determined in step S108. After step S305, the process proceeds to step S306.
[0193]
In step S306, an instruction to stop the imaging operation is sent to the
[0194]
According to the third embodiment described above, in a camera system having a function of removing dust by vibrating the dustproof filter, the resonance frequency (non-bending traveling wave) of the
[0195]
(Appendix)
1. A photographic optical system that forms an optical image of the subject;
Imaging means including a photoelectric conversion element that converts an optical image formed by the imaging optical system into an electrical signal;
An optical element that is disposed between the photographing optical system and the photoelectric conversion unit and prevents adhesion of dust and the like to the photoelectric conversion surface of the photoelectric conversion unit;
When the shutter time is greater than or equal to a predetermined value or bulb photography is selected, the optical element is vibrated in a predetermined vibration form in association with the imaging operation by the imaging means, thereby performing a dust removal operation on the optical element. Control means to perform,
An electronic imaging apparatus comprising:
[0196]
2. The control means vibrates the optical element at a frequency shifted from a resonance frequency of the optical element. The electronic imaging device described in 1.
[0197]
3. The control means causes the optical element to vibrate intermittently. The electronic imaging device described in 1.
[0198]
4). The control means vibrates the optical element in a form in which a bending traveling wave is generated in the optical element. The electronic imaging device described in 1.
[0199]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, an appropriate dust removal operation is performed at the time of an image capturing operation that performs long exposure, and thus an electronic image capturing device that does not cause deterioration in image quality and eliminates unnecessary power consumption is provided. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of an embodiment when the present invention is applied to a digital camera.
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a part of the
FIG. 4 is a view showing a part of the
5 is a view showing a part of the
6 is a front view showing only the
7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6, showing changes in the state of the
8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6, showing changes in the state of the
FIG. 9 is a diagram conceptually showing the configuration of a vibration means for applying vibration to the
FIG. 10 is a diagram showing a bending traveling wave vibration that travels in the rotation direction X about the center of the
11 is a circuit diagram schematically showing a configuration of a dustproof
12 is a time chart showing the form of each signal output from each component in the dustproof
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the
FIG. 14 is a diagram for explaining details of a subroutine “CleanUp operation” (step S106) described in FIG. 13;
FIG. 15 is a diagram for explaining details of a subroutine “imaging operation” described in FIG. 13;
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the amplitude and driving frequency of dustproof glass.
FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the
FIG. 18 is a flowchart for explaining the operation of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、
上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、
上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、
上記塵埃除去動作を指示する操作スイッチと、
を有し、上記制御手段は、
上記操作スイッチの操作に応じて塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数で上記光学素子を振動し、
長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数からずれた周波数で上記光学素子を振動する
ことを特徴とする電子撮像装置。 A taking lens,
An image sensor for converting an image of the photographing lens into an electrical signal;
An optical element for preventing dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the imaging element;
Control means for vibrating the optical element to perform dust removal operation;
An operation switch for instructing the dust removal operation;
And the control means includes
When performing the dust removal operation according to the operation of the operation switch, the optical element is vibrated at the resonance frequency of the optical element,
When the long exposure exposure operation is set and the dust removal operation is performed during the exposure period, the optical element is vibrated at a frequency shifted from the resonance frequency of the optical element. Imaging device.
上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、
上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、
上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、
を有し、
上記制御手段は、
上記撮影レンズの交換時に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数で上記光学素子を振動し、
長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子の共振周波数からずれた周波数で上記光学素子を振動する
ことを特徴とする電子撮像装置。 Interchangeable shooting lens,
An image sensor for converting an image of the photographing lens into an electrical signal;
An optical element for preventing dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the imaging element;
Control means for vibrating the optical element to perform dust removal operation;
Have
The control means includes
When performing dust removal operation when replacing the photographic lens, the optical element is vibrated at the resonance frequency of the optical element,
When performing the dust removal operation during the exposure period is set to the photographing operation of the long-time exposure, it characterized <br/> to vibrate the optical element at a frequency deviated from the resonant frequency of the optical element electronic imaging device.
上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、
上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、
上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、
上記塵埃除去動作を指示する操作スイッチと、
を有し、上記制御手段は、
上記操作スイッチの操作に応じて塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を連続して振動し、
長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を間欠的に振動する、ことを特徴とする電子撮像装置。 A taking lens,
An image sensor for converting an image of the photographing lens into an electrical signal;
An optical element for preventing dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the imaging element;
Control means for vibrating the optical element to perform dust removal operation;
An operation switch for instructing the dust removal operation;
And the control means includes
When performing the dust removal operation according to the operation of the operation switch, the optical element is continuously vibrated,
When performing the dust removal operation for long during shooting operation is set exposure period of exposure, intermittently oscillating the optical element, to that electronic imaging device wherein a.
上記撮影レンズの像を電気信号へ変換する撮像素子と、
上記撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する光学素子と、
上記光学素子を振動させて塵埃除去動作を行う制御手段と、
を有し、上記制御手段は、
上記撮影レンズの交換時に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を連続して振動し、
長時間露光の撮影動作が設定されて露光期間中に塵埃除去動作を行う場合には、上記光学素子を間欠的に振動する、ことを特徴とする電子撮像装置。 Interchangeable shooting lens,
An image sensor for converting an image of the photographing lens into an electrical signal;
An optical element for preventing dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the imaging element;
Control means for vibrating the optical element to perform dust removal operation;
And the control means includes
When performing dust removal operation when replacing the photographic lens, the optical element is continuously vibrated,
When performing the dust removal operation for long during shooting operation is set exposure period of exposure, intermittently oscillating the optical element, to that electronic imaging device wherein a.
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