JP4536593B2 - Imaging equipment and camera - Google Patents
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本発明は画像を生成する映像機器の光路に設置されて画像を形成する光線が通過する光学素子に付着する塵挨の画像への写り込みを防止する塵挨画像防止装置に関し、より具体的には、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、或いは液晶表示素子に表示された画像をスクリーンに投影する液晶プロジェクタ等に関するものである。 More specifically, the present invention relates to a dust image prevention apparatus that prevents reflection of dust adhering to an optical element that is installed in an optical path of a video device that generates an image and through which a light beam forming the image passes. Relates to an electronic image pickup apparatus including an image pickup device unit having an image pickup device that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, for example, an electronic device such as a single-lens reflex digital camera with interchangeable lenses The present invention relates to an imaging device or a liquid crystal projector that projects an image displayed on a liquid crystal display element onto a screen.
近年に於いては、デジタルカメラや液晶プロジェクタ等の画質が大変向上してきている。そのため、それら映像機器の画像を生成する光学系の光路中の光学素子に塵挨が付着して、生成する画像に塵挨の影を生じさせてしまうといったことが、大きな問題となっている。 In recent years, the image quality of digital cameras, liquid crystal projectors, and the like has been greatly improved. Therefore, it is a big problem that dust adheres to the optical element in the optical path of the optical system that generates the image of the video equipment and causes the shadow of the generated image.
具体的には、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於いて複数種類の撮影光学系を選択的に使用し得るように構成した、いわゆる「レンズ交換可能な」形態のデジタルカメラが、一般に実用化されている。このようなレンズ交換可能なデジタルカメラに於いては、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。 Specifically, the photographic optical system is configured to be detachable with respect to the camera body, and when the user desires, the desired photographic optical system can be arbitrarily attached and detached to replace a single camera body. In general, a so-called “lens interchangeable” type digital camera configured so that a plurality of types of photographing optical systems can be selectively used has been put into practical use. 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 arranged inside the camera body. Therefore, dust and the like may be generated during the operation from these various mechanisms.
一方で、ＣＲＴ、液晶表示素子等の画像を、光源と投影光学系を用いてスクリーン上に拡大投影し、映像を観賞するといった液晶プロジェクタも実用化されている。しかしながら、液晶表示素子の表面に塵挨が付着し、塵挨の影がスクリーンに投影されてしまうことがあった。 On the other hand, liquid crystal projectors for enlarging and projecting images of CRTs, liquid crystal display elements, and the like on a screen using a light source and a projection optical system and viewing images have been put into practical use. However, dust may adhere to the surface of the liquid crystal display element and a shadow of the dust may be projected on the screen.
更に、例えば、下記特許文献１に於いて、デジタルカメラの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挨等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の外面側に付着する塵挨等に対しては、所定の加振手段によって防塵部材に所定の振幅の振動を与えることによって、これを除去する手段が開示されている。この手段によれば、小型で、且つ簡単な機構によって、撮像素子の光電変換面に塵挨等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の外面側に付着する塵挨等を容易に除去し得るレンズ交換可能な形態のデジタルカメラを構成することができるというものである。
しかしながら、上述した特許文献１に記載の加振手段の振動によっても除去することが出来ない粘着性の塵挨、或いは水分を介して付着し、水分の蒸発後に固着する塵挨等があり、撮像素子に影を生じて画像に写り込んでしまうことがあった。
However, there are adhesive dust that cannot be removed even by vibration of the vibration means described in
したがって本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像を生成する映像機器に設けられる光学部材に付着した塵埃等の影を、映像機器の画像として映り込むことがない画像機器及びカメラを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to reflect the shadow of dust or the like adhering to an optical member provided in a video device that generates an image as an image of the video device. it is an object of the invention to provide a no imaging equipment and cameras.
すなわち、請求項１に記載の発明は、光学的な画像を生成する画像機器の光学画像が生成される画像面と、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、この透明部が上記画像面に対し所定の間隔を持って対向配設されている防塵部材と、光学画像を画像面に生成中に、上記画像面と上記防塵部材を、上記画像面と略平行方向に相対運動させる駆動部材と、上記画像面と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に、略密閉された空間部を構成すべく上記画像面及び上記防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、を具備することを特徴とする。
That is, the invention described in
請求項２に記載の発明は、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、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、この透明部が上記撮像素子の前面側に所定の間隔を持って対向配設されている防塵部材と、露光中に上記撮像素子と上記防塵部材を、上記撮像素子の撮像面と略平行方向に相対運動させる駆動部材と、上記撮像素子と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に、略密閉された空間部を構成すべく上記撮像素子及び上記防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、上記撮像素子の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換するための画像信号処理回路と、を具備することを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, an image pickup device that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface and a plate shape of a circular or polygon as a whole, and at least a radial direction from its own center A region having a predetermined spread forms a transparent portion, and the transparent portion is disposed opposite to the front surface side of the image sensor with a predetermined interval, and the image sensor and the dust member are exposed during exposure. To form a substantially hermetically sealed space in a portion where both the drive member that moves the image sensor in a direction substantially parallel to the imaging surface of the image sensor and the image sensor and the dustproof member are opposed to each other. The imaging structure corresponding to an image formed on the photoelectric conversion surface of the imaging device, and a sealing structure portion configured to seal the space portion on the peripheral side of the imaging device and the dust-proof member Suitable for recording image signals obtained from the element Characterized by comprising an image signal processing circuit for converting the form of the signal that, the.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、上記駆動部材は、防塵部材を動作させることを特徴とする。
The invention described in
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、上記駆動部材は、撮像素子を動作させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the driving member operates an image sensor.
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記駆動部材は、光学画像がその画像面に対し略平行方向に移動するのに対応して上記撮像素子を動作させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the drive member operates the imaging element in response to the optical image moving in a direction substantially parallel to the image plane. It is characterized by that.
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、撮影レンズを装着するための撮影レンズ装着部を更に有し、上記撮影レンズは、上記撮影レンズ装着部に於いて着脱可能であることを特徴とする。
The invention described in
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の発明に於いて、上記防塵部材は、上記撮像素子の画素ピッチ以上の範囲を動作させることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the dust-proof member operates in a range equal to or larger than the pixel pitch of the image sensor.
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、上記撮像素子は、上記撮像素子の画素ピッチ以下の範囲で動作させることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the image sensor is operated in a range equal to or less than a pixel pitch of the image sensor.
請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、上記撮像素子は、手ブレ防止機構を動作させた場合は手ブレ防止動作をし、手ブレ防止機構を動作させていない場合は上記撮像素子の画素ピッチ以下の範囲で動作させることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the image pickup device performs an anti-shake operation when the anti-shake mechanism is operated, and operates the anti-shake mechanism. If not, the operation is performed within a range of the pixel pitch of the imaging element or less.
本発明によれば、画像を生成する映像機器に設けられる光学部材に付着した塵埃等の影を、映像機器の画像として映り込むことがない画像機器及びカメラを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device and camera which do not reflect the shadow of dust etc. adhering to the optical member provided in the imaging device which produces | generates an image as an image of an imaging device can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
具体的に例示する本発明の映像機器は、光電変換によって画像信号を得る撮像素子ユニットの塵挨画像防止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）の塵挨画像防止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、その第１の実施形態を挙げて、図１乃至図６に基づいて説明する。
(First embodiment)
The video apparatus of the present invention specifically exemplified has a dust image prevention function of an image sensor unit that obtains an image signal by photoelectric conversion. Here, as an example, an electronic camera (hereinafter abbreviated as “camera”) is used. This will be described as an improved technique for preventing dust images. In particular, a single-lens reflex electronic camera (digital camera) with interchangeable lenses will be described with reference to FIGS.
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。先ず、図１に基づいて、カメラ１の外観と機械的構造について説明する。
First, a schematic configuration of the camera of the present embodiment will be described.
1 and 2 show the configuration of the
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（ボディユニット）１１及びレンズ鏡筒（レンズユニット）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ている。この撮影光学系１２ａは、図示されない被写体からの光束を透過させることで、当該被写体の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４５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。尚、このレンズ鏡筒１２については、従来のカメラ等に於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。
The
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、且つ撮影光学系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。
The camera
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。また、カメラ本体部１１の上部外面には、露出モード、シャッタ速度、絞り値等を表示すると共に、以下に述べる防塵部材の動作を表示させるための動作表示用ＬＣＤ２５或いは動作表示用ＬＥＤ２６等で形成された表示部が形成されている。
That is, an exposure opening having a predetermined aperture capable of guiding the subject light beam into the
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釦２３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、レリーズ釦２３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。
On the outer surface side of the camera
カメラ本体部１１の内部には、図１に示される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４５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４５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いて形成される被写体像に対応した画像信号を得る撮像手段であり、光電変換素子である撮像素子（例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ））４５及びこの撮像素子４５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挨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（詳細は後述する）等から成る撮像ユニット１５と、撮像素子４５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１８を始めとする複数の回路基板（図１では主回路基板１８のみを図示）等が、それぞれ所定位置に配設されている。尚、図中１７は、撮像素子４５を固定支持する薄板状の部材から成る撮像素子固定板である。
A desired subject image formed by various components as shown in FIG. 1, for example, the photographing
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（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。
The
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、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。
The
一方、カメラ１が撮影動作の実行中に於いて、その実際の露光動作中には、当該クイックリターンミラー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４５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。
On the other hand, while the
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。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
As the
次に、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。 Next, the system configuration of the camera of this embodiment will be described in detail.
図２に示されるブロック構成図の如く、このカメラのシステムは、カメラ本体部としてのボディユニット１１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（すなわち、レンズ鏡筒）１２とを有して構成されている。
As shown in the block diagram of FIG. 2, this camera system includes a
ユーザが所望するレンズユニット１２は、ボディユニット１１の前面に設けられたレンズマウント（不図示）を介して、該ボディユニット１１に着脱自在に装着可能である。そして、上記レンズユニット１２は、撮影光学系（撮影レンズ）１２ａと、絞り３１と、上記撮影レンズ１２ａを光軸方向に移動するためのレンズ枠３２と、このレンズ枠３２を駆動するレンズ駆動機構３３と、絞り駆動機構３４と、レンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｌμｃｏｍと略記する）３５とから構成されている。
The
上記撮影レンズ１２ａは、レンズ駆動機構３３内に存在する図示されないＤＣモータによってレンズ枠３２が移動されることによって、光軸方向に駆動される。絞り３１は、絞り駆動機構３４内に存在する図示されないステッピングモータによって駆動される。また、Ｌμｃｏｍ３５は、上記レンズ駆動機構３３や絞り駆動機構３４等、レンズユニット１２内の各部を駆動制御する。このＬμｃｏｍ３５は、通信コネクタ７５を介して、後述するボディ制御用マイクロコンピュータ５０と電気的に接続がなされ、該ボディ制御用マイクロコンピュータ５０の指令に従って制御される。
The
一方、ボディユニット１１は、以下のように構成されている。
On the other hand, the
レンズユニット１２内の撮影レンズ１２ａ及び絞り３１を介して入射される図示されない被写体からの光束は、クイックリターンミラー１３ｂで反射されて、フォーカシングスクリーン１６、ペンタプリズム１３ａを介して接眼レンズ１３ｃに至る。
A light beam from a subject (not shown) that is incident through the photographing
上記クイックリターンミラー１３ｂの中央部はハーフミラーになっており、該クイックリターンミラー１３ｂがダウン（図示の位置）した際に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー１３ｂに設置されたサブミラー１３ｄで反射され、自動測距を行うためのＡＦセンサユニット４１に導かれる。尚、上記クイックリターンミラー１３ｂのアップ時には、サブミラー１３ｄは折り畳まれるようになっている。
The central portion of the
上記クイックリターンミラー１３ｂの後方には、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ部１４と、ＣＣＤ４５を収容したＣＣＤユニット４３と、ＣＣＤユニット４３と撮影レンズ１２ａとの間に配されてＣＣＤユニット４３を保護するための防塵フィルタ２１及び光学ローパスフィルタ（以下、「光学ＬＰＦ」と略記する）４２とが設けられている。この光学ＬＰＦ４２は、撮影レンズ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ものである。また、図示されないが、クイックリターンミラー１３ｂが光路より退避し、シャッタ部１４が開いた場合、撮影レンズ１２ａ及び絞り３１を通った光束は、ＣＣＤユニット４３内のＣＣＤ４５に結像される。
Behind the
また、このボディユニット１１内には、ＡＦセンサユニット４１を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路４８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４９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５１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５２と、上記防塵フィルタ２１を所定の周波数で振動させる防塵フィルタ駆動回路５３とが設けられている。
In the
このボディユニット１１は、また、上記ＣＣＤユニット４３内のＣＣＤ４５に接続されたＣＣＤインターフェース回路５５と、液晶モニタ５８と、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ５９及びフラッシュＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ Ｒｏｍ）６０と、記録メディア６１とが、画像処理を行うための画像処理コントローラ５６に接続されている。
The
上記記録メディア６１は、各種のメモリカードや外付けのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の外部記録媒体である。上記画像処理コントローラ５６は、ＡＦセンサ駆動回路４８と、ミラー駆動機構４９と、シャッタチャージ機構５１と、シャッタ制御回路５２と、防塵フィルタ駆動回路５３と、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）６２と、測光回路６４と、ストロボ６６を発光制御するためのストロボ制御回路６７等と共に、このボディユニット１１内の各部を制御するためのボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｂμｃｏｍと略記する）５０に接続されている。
The
上記Ｂμｃｏｍ５０には、更に、当該カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するための動作表示用ＬＣＤ２５及び動作表示用ＬＥＤ２６と、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）７０と、電源回路７０を介して電池７２とが接続されている。
The
尚、上記Ｂμｃｏｍ５０とＬμｃｏｍ３５とは、レンズユニット１２の装着時に於いて、通信コネクタ７５を介して通信可能に電気的接続がなされる。そして、デジタルカメラとしてＬμｃｏｍ３５がＢμｃｏｍ５０に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
The
上記不揮発性メモリ６２は、その他の記憶領域として、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する記憶手段であり、Ｂμｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。
The non-volatile memory 62 is storage means for storing predetermined control parameters required for camera control as other storage areas, and is provided so as to be accessible from the
上記測光回路６４は、上記ペンタプリズム１３ａの近傍に設けられた測光センサ６５により、該ペンタプリズム１３ａからの光束に基づいて測光処理する回路である。
The
上記カメラ操作スイッチ７０は、例えば撮影動作の実行を指示するレリーズスイッチ（レリーズ釦２３に対応）、撮影モードと画像表示モードを切り替えるモード変更スイッチ及びパワースイッチ等、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構成される。
The
更に、電源回路７１は、電源としての電池７２の電圧を、当該カメラシステムの各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給するために設けられている。
Furthermore, the
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。 Each part of the camera system configured as described above operates as follows.
先ず、画像処理コントローラ５６は、Ｂμｃｏｍ５０の指令に従ってＣＣＤインターフェース回路５５を制御して、ＣＣＤユニット４３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５６でビデオ信号に変換され、液晶モニタ５８にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ５８の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。
First, the
ＳＤＲＡＭ５９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等に使用される。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６１に保管されるように設定されている。
The
ＣＣＤユニット４３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、そのフィルタ面を振動させるための振動部材８１（詳細は後述する）が配置されている。そして、この振動部材８１は、防塵フィルタ駆動回路５３によって駆動される。
The CCD unit 43 is protected by a transparent
ミラー駆動機構４９は、クイックリターンミラー１３ｂをアップ位置とダウン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がダウン位置にある時、撮影レンズ１２ａからの光束はＡＦセンサユニット４１側とペンタプリズム１３ａ側へと分割されて導かれる。
The
ＡＦセンサユニット４１内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路４８を介してＢμｃｏｍへ送信されて周知の測距処理が行われる。
The output from the AF sensor in the
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が、測光センサ６５へ導かれ、ここで検知された光量に基づいて測光回路６４内で周知の測光処理が行われる。
Further, from the
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ＣＣＤ４５が光電変換素子として設けられている。このＣＣＤ４５は、該ＣＣＤ４５を内蔵するＣＣＤユニット４３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もので、後述する振動部材８１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、振動部材８１は周波電圧を印加できるように構成されており、この振動部材８１が防塵フィルタ駆動回路５３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と共に、振動では除去できない固着した塵挨の影を薄くするように構成されている。したがって、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有する電子カメラである。
On the optical axis, a
次に、本実施形態のカメラ１に於ける撮像ユニット１５の詳細な構造について、以下に説明する。
図３及び図４は、本実施形態のカメラ１に於ける撮像ユニットの一部を取り出して示したもので、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り、図４は組立状態の図１でのＹ軸Ｚ軸（レンズの光軸と一致）を含む切断面に沿う断面図である。
Next, the detailed structure of the
3 and 4 show a part of the image pickup unit in the
尚、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及び図４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及び図４では、当該撮像ユニット１５の近傍に設けられＣＣＤ４５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１８を合わせて図示している。尚、この主回路基板１８それ自体の詳細については、従来のカメラ等に於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。
The
撮像ユニット１５は、上述したＣＣＤ４５の他、該ＣＣＤ４５の光電変換面の側に配設された光学ＬＰＦ４２と、防塵フィルタ２１と、該防塵フィルタ２１を半球状の突起８０ａによりボール８４に押圧する押圧部材８０と、防塵フィルタ２１の周縁部に配設された振動部材８１と、防塵フィルタ受け部材８２と、光学ＬＰＦ４２を固定保持する撮像素子収納ケース部材としてのＣＣＤケース８３と、ＣＣＤケース８３に半球状に形成された複数の凹部８３ｂに保持された複数のボール８４と、ローパスフィルタ受け部材（以下、「ＬＰＦ受け部材」と略記する）８５と、ＣＣＤ４５を固定支持する薄板状の部材から成る撮像素子固定板８７と、上記振動部材８１を駆動する駆動回路である防塵フィルタ駆動回路５３（図３及び図４には図示せず。図２参照）等によって構成されている。
In addition to the
上記ＣＣＤ４５は、上述したように、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、ＣＣＤが適用される。そして、ＣＣＤ４５は、撮像素子固定板８７を介して主回路基板１８上の所定の位置に実装されている。
As described above, the
この主回路基板１８には、上述したように、図示されないが画像信号処理回路及びワークメモリ等が共に実装され、ＣＣＤ４５からの出力信号、すなわち光電変換処理により得られた画像信号が処理される。
As described above, the
上記防塵フィルタ２１は、ＣＣＤ４５の光電変換面の側であって、光学ＬＰＦ４２の前面側に於いて、当該光学ＬＰＦ４２との間に複数のボール８４により所定の間隔を有する所定の位置に対向配置されている。
The
上記押圧部材８０は、ネジ孔８０ｂを介して、ネジ８９によってＣＣＤケース８３に固定されている。上記振動部材８１は、防塵フィルタ２１の周縁部に配設されるもので、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振動用部材である。この振動部材８１は、例えば、電気機械変換素子８１ａをアルミ、ステンレス等の振動減衰の小さい弾性体８１ｂに固着し、突起８１ｃを防塵フィルタ２１に固着させて形成されている。
The pressing
弾性部材で形成された防塵フィルタ受け部材８２はその中央部に開口を有するもので、上記ＣＣＤケース８３の前面側に配置されて、防塵フィルタ２１に一方の開口部を弾性変形して密着させ、他方の開口をＣＣＤケース８３の四角形開口部外周壁に密着させて、光学ＬＰＦ４２と防塵フィルタ２１とで挟まれた空間を密閉するものである。
The dust-proof
ＣＣＤケース８３は、ＣＣＤ４５を固定保持する撮像素子固定板８７をビスにより固定すると共に、ＬＰＦ受け部材８５を介して光学ＬＰＦ４２をＣＣＤ４５とで挟み込むことにより、光学ＬＰＦ４２を固定保持する。つまり、ＣＣＤケース８３には、略中央部分に矩形状から成る開口が設けられ、この開口には、その後方側から光学ＬＰＦ４２及びＣＣＤ４５が配設されている。
The
また、上記ＬＰＦ受け部材８５は、上記光学ＬＰＦ４５を保持するもので、光学ＬＰＦ４２とＣＣＤ４５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。このＬＰＦ受け部材８５は、ＣＣＤ４５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、且つ光学ＬＰＦ４２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ＬＰＦ４２とＣＣＤ４５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ＬＰＦ４２には、ＬＰＦ受け部材８５による光軸方向への弾性力が働く。
The
そこで、光学ＬＰＦ４２の前面側の周縁部を、ＣＣＤケース８３の段部８３ｃ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ＬＰＦ４２を、その光軸方向に変位させようとするＬＰＦ受け部材８５による弾性力に抗して、当該光学ＬＰＦ４２の光軸方向に於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８３の開口の内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ４２は、段部８３ｃによって光軸方向に於ける位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ４２は、ＣＣＤケース８３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。ここで、ＣＣＤケース８３の段部８３ｃと光学ＬＰＦ４２の、前面側の周縁部との間にＬＰＦ受け部材８５と同様な弾性材料から成る環状シートを挟み込んで、より機密性を高めても勿論良い。
Therefore, the
このようにして、ＣＣＤケース８３の開口の内部に背面側から光学ＬＰＦ２５が挿入された後、光学ＬＰＦ４２の背面側には、ＣＣＤ４５が配設されるようになっている。この場合、光学ＬＰＦ４２とＣＣＤ４５との間には、周縁部に於いてＬＰＦ受け部材８５が挟持される。また、ＣＣＤ４５は、上述したようにＣＣＤ固定板８７を挟んで、主回路基板１８に実装されている。そして、撮像素子固定板８７は、ＣＣＤケース８３の背面側からネジ孔８３ａに対してネジ８７ｂによって、ネジ孔８７ｃ、スペーサ８７ａを介して固定されている。ここで、スペーサ８７ａは必ずしも必要ではないが、撮像素子固定板８７とＣＣＤケース８３の間に挟まれる部材の光軸方向の寸法がばらついた場合の気密性の保持に有効である。
In this manner, after the
また、撮像素子固定板８７には、主回路基板１８が、ネジ孔１８ａ、スペーサ１８ｂ及びネジ孔８７ｅを介して、ネジ１８ｃによって固定されている。更に、撮像素子固定板８７は、ネジ孔８７ｄを通して、図示されないネジにより、カメラ本体部のネジ孔（図示せず）に、光軸方向の取り付け位置及び傾きを調整するためのスペーサ（図示せず）を挟んで固定されている。
Further, the
ＣＣＤケース８３の前面側には、防塵フィルタ受け部材８２の後端四角形開口部がＣＣＤケース８３の前面側開口部外周８３ｄに嵌め込み固定されている。この場合に於いて、防塵フィルタ受け部材８２の後端四角形開口部は、ＣＣＤケース８３の前面側開口部外周８３ｄの四角形よりも小さく形成され、ゴム弾性を有する防塵フィルタ受け部材８２は弾性変形されて嵌め込まれている。その一方で、防塵フィルタ受け部材８２の前端部開口は、開口が前端に行くに従って開口が広がる形状に形成され、組み込まれた状態でその開口の前端が防塵フィルタ２１の裏面に弾性変形して接触している。これにより、防塵フィルタ２１と光学ロＬＰＦ４２により囲まれた空間が気密にされている。
On the front side of the
防塵フィルタ２１は、全体として円形乃至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有する領域が透明部を成しており、この透明部が光学ＬＰＦ４２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振動用部材である電気機械変換素子８１ａが、一体的に弾性体８１ｂに固着されて振動部材８１を形成している。電気機械変換素子８１ａは、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。
The
一方、振動部材８１の一端には突起８１ｃが形成され、他端は突起８１ｃの振動を阻害しないように粘弾性の接着剤でＣＣＤケース８３に固着されている。この電気機械変換素子８１ａは、図示されない防塵フィルタ駆動回路によって所定周期を有する駆動電圧を印加することで、固定された防塵フィルタ２１と一体の弾性体８１ｂに所定の振動、すなわ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。尚、突起８１ｃが形成されている位置は、定在波振動の腹（振幅最大の位置）近傍である。発生する定在波は、防塵フィルタ面内で略Ｙ軸方向（図４参照）に振動する。
On the other hand, a
ここで、電気機械変換素子８１ａに印加する駆動電圧の周波数を、防塵フィルタ２１が固着した振動部材８１が共振を起こす周波数に設定すると、発生する振動振幅が非共振の場合の数十倍から数百倍となるので、防塵フィルタ２１に付着した塵挨を振動の慣性力で除去する効果も非常に大きくなる。また、防塵フィルタ２１に固着して振動では除去できない塵挨についても、ＣＣＤ４５に落とす影の濃度を薄くすることができ（詳細は後述する）、防塵フィルタ２１上の塵挨により発生する影の撮影画像への写りこみを防止することができる。
Here, when the frequency of the drive voltage applied to the
ところで、上述したように、防塵フィルタ受け部材８２とＣＣＤケース８３とは、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８２と防塵フィルタ２１とは、押圧部材８０の付勢力により、気密的に接合するように設定されている。また、ＣＣＤケース８３に配設される光学ＬＰＦ４２は、光学ＬＰＦ４２の前面側の周縁部とＣＣＤケース８３の段部８３ａとの間で略気密的となるように配設されている。更に、光学ＬＰＦ４２の背面側には、ＣＣＤ４５がＬＰＦ受け部材８５を介して配設されており、光学ＬＰＦ４２とＣＣＤ４５との間でも、略気密性が保持されるようになっている。
By the way, as described above, the dustproof
したがって、光学ＬＰＦ４２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９１ａが形成される。また、光学ＬＰＦ４２とＣＣＤ４５の対向する空間部９１ｂが形成される。これら空間部９１ａ及び空間部９１ｂは、封止空間となっている。これらの封止空間９１ａ、９１ｂには、外部から塵挨が入り込むことがないので、ＣＣＤ４５の光電変換面と撮影レンズ１２ａとの間で、外部からの塵挨の付着する面は防塵フィルタ２１の撮像レンズ１２ａ側の面のみとなる。もちろん光電変換面は撮像素子パッケージ４５ａと保護ガラス４５ｂにより密閉されているので、外部からの塵挨が付着することはない。
Therefore, a
更に、上記の構成のカメラでは、防塵フィルタ２１の表面に付着した塵挨は、振動部材８１の振動によって防塵フィルタ２１が振動されることにより除去することが可能である。すなわち、防塵フィルタ２１の振動により、塵埃に慣性力が加えられて防塵フィルタ２１から除去される。また、防塵フィルタ２１に固着し振動部材８１の振動によっても除去できない塵挨については、防塵フィルタ２１を図４に示されるＡ方向に振動させることによって、塵挨が撮像面に作る影を薄くすることが可能であり、画像に記録されないレベルの影の濃さにすることができる。尚、上記防塵フィルタ２１は、ＣＣＤ４５の画素ピッチ以上の範囲で動作される。
Furthermore, in the camera having the above-described configuration, dust attached to the surface of the
この構成によれば、質量の大きな塵埃ほど振動による慣性力は大きく働き、防塵フィルタ２１からより効果的に除去され、また残った質量の小さな塵埃は振動により影を薄くすることで、塵埃の影の画像への映り込み防止をしている。更には、振動により密閉空間部９１ａの体積変化がなく、振動を阻害することがないので効果的に振動を防塵フィルタ２１に発生させることができる。
According to this configuration, the larger the mass of dust, the greater the inertial force due to vibration, and the more effectively the dust is removed from the dust-
次に、図５及び図６を参照して、防塵フィルタ２１による塵挨の影を薄くする作用について説明する。
Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the effect | action which thins the shadow of the dust by the
図５は、撮影光学系１２ａの結像光線の一部が防塵フィルタ２１上に固着している塵挨Ｘにより遮光され、影Ｘ′が撮像面上に形成される状態を示している。図６（ａ）は防塵フィルタ２１が静止状態にある時の撮像面上の影Ｘ′の状態を示した図である。この状態で、防塵フィルタ２１を上下（図４の矢印Ａ方向）に振動させると、影Ｘ′は、やはり上下に振動する。図６（ｂ）は防塵フィルタ２１が振動状態にある時の撮像面上の影Ｘ′の状態を示した図である。このとき、影Ｘ′の濃さは、図６（ａ）に示される静止状態の時よりも薄くなる。つまり、カメラの撮影露光中に影の大きさ以上の振幅で振動すれば、影の濃さは固定した場合の約１／２以下にすることが可能となり、塵挨の画像への写り込みを防止することができる。
FIG. 5 shows a state in which a part of the imaging light beam of the photographing
次に、図７に示される防塵フィルタ駆動回路５３の回路図と、図８に示されるタイムチャートに基づいて、本実施形態に於けるカメラの防塵フィルタ２１の駆動及びその動作について説明する。
Next, based on the circuit diagram of the dustproof filter driving circuit 53 shown in FIG. 7 and the time chart shown in FIG. 8, the driving and operation of the
ここに例示した防塵フィルタ駆動回路５３は、図７に示される如くの回路構成を有し、その各部に於いて、図８のタイムチャートで表す波形の信号（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。 The dustproof filter driving circuit 53 illustrated here has a circuit configuration as shown in FIG. 7, and in each part, signals having waveforms (Sig1 to Sig4) shown in the time chart of FIG. 8 are generated. The following control is performed based on the signal.
防塵フィルタ駆動回路５３は、図７に例示の如く、Ｎ進カウンタ９６、１／２分周回路９７、インバータ９８、複数のＭＯＳトランジスタ（Ｑ１．Ｑ２．Ｑ３）９９ａ、９９ｂ、９９ｃ、トランス１００及び抵抗（Ｒ１）１０１から構成されている。
As shown in FIG. 7, the dustproof filter driving circuit 53 includes an N-
上記トランス１００は、その１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ２）９９ｂ及びトランジスタ（Ｑ３）９９ｃのオン／オフ切替え動作によって、そのトランス１００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いる。また、この所定周期の信号に基づいて電気機械変換素子８１ａを駆動させ、防塵フィルタ２１を固着した振動部材８１を共振させるようになっている。
In the
Ｂμｃｏｍ５０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Ｂμｃｏｍ５０内部に存在するクロックジェネレータ９５を介して、防塵フィルタ駆動回路５３を次のように制御する。クロックジェネレータ９５は、電気機械変換素子（圧電体等）８１ａ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９６へ出力する。この出力信号が、図８中のタイムチャートが表す波形の信号Ｓｉｇ１である。そして、この基本クロック信号は、Ｎ進カウンタ９６へ入力される。
The
Ｎ進カウンタ９６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。すなわち、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８中のタイムチャートが表す波形の信号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９７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８中のタイムチャートが表す波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態に於いて、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタ（Ｑ２）９９ｂがオンする。
The N-
一方、トランジスタ（Ｑ３）９９ｃへは、インバータ９８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状態に於いて、この信号が入力されたトランジスタ（Ｑ３）９９ｃがオンする。トランス１００の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ２）９９ｂとトランジスタ（Ｑ３）９９ｃが交互にオンすると、２次側には、図８中のタイムチャートが表す信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
On the other hand, this pulse signal is applied to the transistor (Q3) 99c via the
トランス１００の巻線比は、電源回路７１のユニットの出力電圧と電気機械変換素子８１ａの駆動に必要な電圧から決定される。尚、抵抗（Ｒ１）１０１は、トランス１００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。
The winding ratio of the
電気機械変換素子８１ａを駆動するに際しては、トランジスタ（Ｑ１）９９ａがオン状態にあり、電源回路７１のユニットからトランス１００のセンタ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（Ｑ１）９９ａのオン／オフ制御は、ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われる。Ｎ進カウンタ９６の設定値“Ｎ”は、ＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定でき、よって、Ｂμｃｏｍ５０は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、電気機械変換素子８１ａの駆動周波数を任意に変更可能である。
When driving the
このとき、下記（１）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：電気機械変換素子へ印加される信号の周波数、
ｆｄｒｖ ＝ ｆｐｌｓ／２Ｎ …（１）
尚、この式に基づいた演算は、Ｂμｃｏｍ５０のＣＰＵ（制御手段）で行われる。
At this time, the frequency can be calculated by the following equation (1).
N: Set value to counter
fpls: frequency of the output pulse of the clock generator,
fdrv: the frequency of the signal applied to the electromechanical transducer,
fdrv = fpls / 2N (1)
The calculation based on this expression is performed by the CPU (control means) of Bμcom50.
更に、このカメラ１の特徴は、超音波域（２０ｋＨｚ以上の周波数）の周波数で防塵フィルタを振動させる場合に、カメラの操作者に防塵フィルタの動作を告知する表示部を有する電子カメラであることにある。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（振動部材）で振動を与えるとき、加振手段の駆動回路の動作と連動してカメラ１の表示部を動作させ、防塵フィルタの動作を告知することも実施する電子カメラである（詳細は後述する）。
Further, the
次に、上述の特徴を詳しく説明するため、Ｂμｃｏｍ５０が行う制御について、図９及び図１０のフローチャートを参照して具体的な制御動作について説明する。図９は本実施の形態のカメラのＢμｃｏｍ５０が実行するカメラシーケンス（メインルーチン）に於ける動作制御を表すフローチャートであり、図１０はサブルーチン「無音加振動作（表示動作も含む）」の動作手順を表すフローチャートである。
Next, in order to explain the above-described features in detail, a specific control operation of the control performed by the
カメラ１の図示されない電源スイッチがオン操作されると、その稼動が開始される。そして、先ずステップＳ１に於いて、当該カメラのシステムを起動するための処理が実行される。ここでは、電源回路７１が制御されて、当該カメラのシステムを構成する各回路ユニットへ電力が供給される。また、各回路の初期設定が行われる。続くステップＳ２では、後述するサブルーチン「無音加振動作」（図１０参照）をコールすることで、無音（すなわち、可聴範囲外）で防塵フィルタ２１が振動される。尚、ここでいう可聴範囲は、一般的な人の聴力を基準にして約２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの範囲内とする。
When a power switch (not shown) of the
続くステップＳ３〜Ｓ２５は、周期的に実行されるステップ群である。すなわち、ステップＳ３は、当該カメラに対するアクセサリの着脱が検出される。ここでは、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１１に装着されたことを検出する着脱検出動作は、Ｌμｃｏｍ３５と通信が行われることでレンズユニット１２の着脱状態を調べる。
Subsequent steps S3 to S25 are a group of steps that are periodically executed. That is, in step S3, attachment / detachment of the accessory to / from the camera is detected. Here, for example, in the attachment / detachment detection operation for detecting that the
そして、ステップＳ４に於いて、所定のアクセサリがボディユニット１２に装着されたか否かが判定される。ここで、上記アクセサリの装着が検出されると、ステップＳ５に移行して、サブルーチン「無音加振動作」がコールされる。これにより、無音で防塵フィルタ２１が振動される。
In step S4, it is determined whether or not a predetermined accessory is attached to the
このように、カメラ本体であるボディユニット１１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、上述したようにレンズユニット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、ステップＳ６へ移行する。
As described above, since there is a high possibility of dust adhering to each lens, the
一方、上記ステップＳ４でレンズユニット１２がボディユニット１１から外された状態であることが検出された場合は、ステップＳ５をスキップしてステップＳ６へ移行する。このステップＳ６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われる。
On the other hand, if it is detected in step S4 that the
次に、ステップＳ７に於いて、レリーズスイッチを構成する図示されないファースト（１ｓｔ）レリーズスイッチ（ＳＷ）が操作されたか否かが、当該スイッチのオン／オフ状態によって判定される。ここで、１ｓｔレリーズＳＷが所定時間以上オン操作されない場合には、後述するステップＳ１４へ移行する。一方、ステップＳ７にて、１ｓｔレリーズＳＷがオン操作された場合には、ステップＳ８に移行して測光回路６４から被写体の輝度情報が入手される。そして、この情報から、ＣＣＤユニット４３の露光時間（Ｔｖ値）とレンズユニット１２の絞り設定値（Ａｖ値）が算出される。その後、ステップＳ９では、ＡＦセンサ駆動回路４８を経由してＡＦセンサユニット４１の検知データが入手される。このデータに基づいて、ピントのズレ量が算出される。
Next, in step S7, whether or not a first (1st) release switch (SW) (not shown) constituting the release switch is operated is determined based on the on / off state of the switch. If the first release SW is not turned on for a predetermined time or longer, the process proceeds to step S14 described later. On the other hand, when the first release SW is turned on in step S7, the process proceeds to step S8, and the luminance information of the subject is obtained from the
ステップＳ１０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が判定される。その結果、算出されたズレ量が許容範囲を超える場合は、ステップＳ１１に移行して撮影レンズ１２ａの駆動制御が行われた後、上記ステップＳ３へ移行する。一方、上記ステップＳ１０にて、算出されたズレ量が許容範囲内であるとされた場合は、ステップＳ１２に移行して、防塵フィルタ２１の無音加振動作が開始される。
In step S10, it is determined whether or not the calculated shift amount is within the permitted range. As a result, when the calculated amount of deviation exceeds the allowable range, the process proceeds to step S11, the drive control of the photographing
更に、ステップＳ１３に於いては、レリーズスイッチを構成する図示されないセカンド（２ｎｄ）レリーズスイッチ（ＳＷ）が操作されたか否かが判定される。ここで、２ｎｄレリーズＳＷがオフ状態であれば、ステップＳ１４へ移行する。 Further, in step S13, it is determined whether or not a second (2nd) release switch (SW) (not shown) constituting the release switch has been operated. Here, if the 2nd release SW is off, the process proceeds to step S14.
このステップＳ１４では、図示されない電源スイッチの状態が判定される。ここで、電源スイッチがオン状態のままであれば、上記ステップＳ３へ移行して上述した処理動作が繰り返される。一方、ステップＳ１４にて電源スイッチがオフ状態であったならば終了処理となる。 In step S14, the state of a power switch (not shown) is determined. If the power switch remains on, the process proceeds to step S3 and the above processing operation is repeated. On the other hand, if the power switch is off in step S14, the process is finished.
上記ステップＳ１３にて、２ｎｄレリーズＳＷがオン状態の場合は、続くステップＳ１５にて所定の撮影動作が開始される。尚、撮像動作中では、通常の如く、露出のため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が制御される。こうした撮影動作として、ステップＳ１５〜Ｓ１８は、所定の順序にて被写体の撮像が行われる。 If the 2nd release SW is in the on state in step S13, a predetermined photographing operation is started in the subsequent step S15. During the imaging operation, as usual, the electronic imaging operation for a time corresponding to the time preset for exposure (exposure time) is controlled. As such a photographing operation, in steps S15 to S18, the subject is imaged in a predetermined order.
先ず、ステップＳ１５にて、Ｌμｃｏｍ３５へＡｖ値が送信されて絞り１３が駆動される。次いで、ステップＳ１６にて、クイックリターンミラー１３ｂがＵＰ位置へ移動される。そして、ステップＳ１７にて、シャッタ部１４の先幕走行が開始されてＯＰＥＮ制御される。更に、ステップＳ１８にて、画像処理コントローラ５６に対して「撮像動作」の実行が指令される。ここで、上記ステップＳ８で算出されたＴｖ値で示された時間だけのＣＣＤ４５への露光（撮像）が終了すると、ステップＳ１９に移行してシャッタ部１４の後幕走行が開始されてＣＬＯＳＥ制御される。そして、ステップＳ２０にて無音加振動作が終了すると、続くステップＳ２１にて、クイックリターンミラー１３ｂがＤｏｗｎ位置へ駆動されると共に、シャッタ部１４のチャージ動作が行われる。その後、ステップＳ２２にて、Ｌμｃｏｍ３５に対して絞り３１が開放位置へ復帰されると、一連の撮像動作を終了する。
First, in step S15, the Av value is transmitted to the
続いて、ステップＳ２３に於いて、記録メディア６１がボディユニット１１に装着されているか否かが検出される。ここで、記録メディア６１が装着されていない場合は、ステップＳ２５に移行して警告表示がなされる。そして、上記ステップＳ３へ移行して、同様な一連の処理が繰り返される。一方、記録メディア６１が装着されていれば、ステップＳ２４に移行して、画像処理コントローラ５６に対して撮影された画像データが記録メディア６１へ記録されるように指令する。その画像データの記録動作が終了すると、再び、上記ステップＳ３へ移行して、同様な一連の処理が繰り返される。
Subsequently, in step S23, it is detected whether or not the
次に、図１０のフローチャートを参照して、図９のフローチャートに於けるステップＳ５のサブルーチン「無音加振動作」の詳細な動作について説明する。尚、この無音加振動作に於いて、加振手段へ連続的に供給される共振周波数の波形を表すグラフが図１１に示される。 Next, the detailed operation of the subroutine “silent excitation operation” in step S5 in the flowchart of FIG. 9 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 11 shows a graph showing the waveform of the resonance frequency continuously supplied to the vibration means in the silent vibration operation.
図１０のサブルーチン「無音加振動作」は、防塵フィルタ２１の塵除去のため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となる。
The subroutine “silent vibration operation” in FIG. 10 is a routine intended for vibration operation only for dust removal of the
先ず、ステップＳ３１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）に関するデータが、ＥＥＰＲＯＭ６２の所定領域に記憶されている中から読み出される。続いて、ステップＳ３２にて、このタイミングで加振モードの表示がオンされ、更にステップＳ３３にて所定時間が経過したか否かが判定される。このステップＳ３３にて、上記所定時間が経過していない場合は加振モードの表示が継続され、所定時間経過後はステップＳ３４に移行して加振モード表示がオフにされる。そして、ステップＳ３５では、Ｂμｃｏｍ５０の出力ポートＤ＿ＮＣｎｔから、駆動周波数Ｎｏｓｃｆ０が、防塵フィルタ駆動回路５３内のＮ進カウンタ９６へ出力される。
First, in step S31, data relating to the drive time (Toscf0) and drive frequency (resonance frequency: Noscf0) for vibrating the
続くステップＳ３６〜Ｓ４４では、次のように塵除去動作が行われる。すなわち、先ずステップＳ３６にて、塵除去動作が開始される。このときの表示は、制御フラグＰ＿ｐｗＣｏｎｔがＨｉ（Ｈｉｇｈ ｖａｌｕｅ）のタイミングで加振動作表示が開始され、続くステップＳ３７にて所定時間が経過したか否かが判定される。ここで、所定時間が経過していない場合は、上記ステップＳ３６へ移行して加振動作の表示が継続される。一方、所定時間経過後は、ステップＳ３８へ移行して加振動作表示が終了する。このときの加振動作表示は、時間経過、或いは塵埃除去経過に応じて変化する表示がなされる（図１１参照）。この場合の所定時間は、後述する加振動作の継続時間であるＴｏｓｃｆ０に略等しい。 In subsequent steps S36 to S44, the dust removing operation is performed as follows. That is, first, in step S36, the dust removing operation is started. In this display, the vibration operation display is started at the timing when the control flag P_pwCont is Hi (High value), and it is determined whether or not a predetermined time has passed in the subsequent step S37. If the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step S36 and the display of the vibration operation is continued. On the other hand, after the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S38, and the vibration operation display ends. The vibration operation display at this time is a display that changes according to the passage of time or the removal of dust (see FIG. 11). The predetermined time in this case is substantially equal to Toscf0, which is a duration time of a vibration operation described later.
ステップＳ３９では、塵除去のために制御フラグＰ＿ｐｗＣｏｎｔがＨｉに設定される。すると、電気機械変換素子８１ａによって所定の駆動周波数（Ｎｏｓｃｆ０）で防塵フィルタ２１が振動され、フィルタ面に付着された塵が振り払われる。この塵除去動作で防塵フィルタ２１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、一般的な人の可聴範囲内の音にはならず、聞こえない）。
In step S39, the control flag P_pwCont is set to Hi for dust removal. Then, the
次いで、ステップＳ４０に於いて、所定駆動時間（Ｔｏｓｃｆ０）防塵フィルタ２１が振動された状態で待機する。そして、その所定駆動時間（Ｔｏｓｃｆ０）経過後、ステップＳ４１にて制御フラグＰ＿ｐｗＣｏｎｔがＬｏ（Ｌｏｗ ｖａｌｕｅ）に設定される。これにより、ステップＳ４２で加振終了表示がオンされると共に、塵除去動作が停止される。加振終了表示は、ステップＳ４３で所定時間経過したか否かが判定されることによってなされる。つまり、このステップＳ４３にて所定時間が経過した後に、ステップＳ４４にて表示が終了する。その後、本サブルーチンを抜けて図９のフローチャートのステップＳ６へ移行する。
Next, in step S40, the system stands by in a state where the
尚、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１１にグラフで表されるような波形で示される。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。 Note that the vibration frequency f0 (resonance frequency (Noscf0)) and the drive time (Toscf0) applied in this subroutine are shown in waveforms as shown in the graph of FIG. That is, a constant waveform (f0 = 40 kHz) has 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.
このように、ＣＣＤ４５への露光中に防塵フィルタ２１を動作させることにより、撮影時に塵挨が防塵フィルタ２１に付着して画像に塵挨の影を写し込むことがなく、また、防塵フィルタ２１に塵挨が固着して振動で除去できない場合でも、塵挨の影を薄くすることが可能である。したがって、従来の振動のみで塵挨を除去していた防塵機構よりも高い塵挨の影画像映り込み防止効果を有する電子カメラを提供することができる。また、加振動作の状態が表示されることにより、撮影者に防塵機構の動作を告知することができる電子カメラでも提供することができる。
As described above, by operating the
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図１２は、本発明の第２の実施形態のカメラに於ける撮像ユニットの主要部の断面図であり、（ａ）は防塵フィルタ側から見た図、（ｂ）は断面図である。図１３は、第２の実施形態に於ける防塵フィルタ１０５及び振動部材８１のみを示したもので、該振動部材８１と防塵フィルタ１０５の動作を示した図である。
12A and 12B are cross-sectional views of the main part of the image pickup unit in the camera of the second embodiment of the present invention, where FIG. 12A is a view seen from the dustproof filter side, and FIG. 12B is a cross-sectional view. FIG. 13 shows only the
尚、第２の実施形態に於けるカメラの構成及び基本的な動作については、図１乃至図１１に示される第１の実施形態のカメラの構成及び動作と同じであるので、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。 Note that the configuration and basic operation of the camera in the second embodiment are the same as the configuration and operation of the camera of the first embodiment shown in FIGS. Are denoted by the same reference numerals, illustration and description thereof are omitted, and only different portions will be described.
また、図１２は、上述した第１の実施形態を示す図４に対応しているもので、第１の実施形態と異なるのは、第１に防塵フィルタ１０５の形状を矩形としてあること、第２に防塵フィルタ１０５を支持している構造が、図１２に示されるように、断面円形の矩形環状の弾性部材（ゴム等）である防塵フィルタ受け部材１０６により、直接防塵フィルタ１０５を支持し、支持と同時に空間９１を密閉していることである。
FIG. 12 corresponds to FIG. 4 showing the first embodiment described above. The first embodiment differs from the first embodiment in that the shape of the
ここで、電気機械変換素子８１ａは積層された圧電体で構成されている。所定の周波電圧を圧電体に印加すると、圧電体は図示Ｂ方向に伸縮する。電気機械変換素子８１ａは、弾性体８１ｂのＣ字形状に形成された受け部８１ｄに固着されている。したがって、弾性体８１ｂのはり部８１ｅは、支点８１ｆを中心に、図示Ｃ方向に円弧振動をする。更に、周波電圧の周波数を、振動部材８１に防塵フィルタ１０５が固着された系の固有振動数（共振周波数）に設定すると、図示矢印Ｃ方向の振動は、共振周波数でない電気信号を印加した場合の数十乃至数百倍の振幅に拡大される。
Here, the
共振周波数は、１次のものから高次のものまで発生させることが可能（図１４参照）であり、高次の場合は、はり部８１ｅの振動は、はり部８１ｅに複数の節を持つ屈曲振動となる。この場合、突起８１ｃが設けられる場所は、屈曲振動の腹（振幅が最大の場所）にすると防塵フィルタ９３を大きな振幅で振らせることができる。具体的な振幅としては、共振させない状態では数μｍであり、共振させた場合は数十μｍから０．１ｍｍを越える状態となる。
The resonance frequency can be generated from the primary to the higher order (see FIG. 14). In the case of the higher order, the vibration of the
振幅としては、上記のように大きくても０．１ｍｍレベルであるので、図１２に示されるように、弾性体８１ｂで直接防塵フィルタ１０５を受けても、振動は弾性体８１ｂの変形によって他の部材に伝わることが無く、効率良く防塵フィルタ１０５を振動させることができる。そして、この状態に於いて、電気機械変換素子８１ａに対して周期的な電圧を印加することで防塵フィルタ１０５は振動し、当該防塵フィルタ１０５の表面に付着した塵挨等は除去される。
Since the amplitude is as large as 0.1 mm as described above, even when the
また、防塵フィルタ１０５が面内方向に振動されることにより、図５及び図６に示される上述した第１の実施形態と同様に、防塵フィルタ１０５に固着した塵挨の影を薄くすることが可能となる。この場合、振動の周波数を超音波領域にすることで、より効果的となる。これは、超音波領域に振動をすると、塵挨に与える慣性力を大きくすることができるうえ、図５及び図６に示された効果も、カメラが高速シャッタスピードになった場合も効果を発揮する。すなわち、２０ｋＨｚの振動にすれば、シャッタスピードが１／１００００秒であったとしても２回振動をすることになり、塵挨の影を薄くする効果は充分に発揮することができるからである。
Further, as the
尚、上述した第１及び第２の実施形態は、次のように変形実施してもよい。
例えば、上述した加振手段による塵挨除去手段の他に、空気流によって防塵フィルタの塵を除去する方式、或いはワイパーにより防塵フィルタの塵を除去するような機構を組み合わせて用いてもよい。
The first and second embodiments described above may be modified as follows.
For example, in addition to the dust removing means using the vibration means described above, a system that removes dust from the dust filter by airflow or a mechanism that removes dust from the dust filter by a wiper may be used in combination.
また、上述した実施形態では、電気機械変換素子は圧電体としていたが、電歪材料でも、超磁歪材であっても勿論よい。加えて、上述した実施形態では防塵フィルタを駆動させて塵埃を除去しているが、撮像素子側を該撮像素子の画素ピッチ以下の範囲で振動させてもよい。 In the above-described embodiment, the electromechanical conversion element is a piezoelectric body, but may be an electrostrictive material or a giant magnetostrictive material. In addition, in the embodiment described above, the dust filter is driven to remove dust, but the image sensor side may be vibrated in a range equal to or smaller than the pixel pitch of the image sensor.
撮像素子を振動させる機構としては、ＣＣＤを圧電素子を用いて振動させるものが一般的である。また、カメラのボディユニット内に手ぶれ検知用のセンサを設け、その出力に応じてＣＣＤを圧電素子にて振動させる手ぶれ補正方式を利用すれば、ＣＣＤを撮像ピッチ以上に移動させても、画像劣化は生じさせることなく、より効果的に防塵フィルタ上のゴミも除去可能となる。 As a mechanism for vibrating the imaging element, a mechanism for vibrating the CCD using a piezoelectric element is generally used. Also, if a camera shake detection method is provided in which a camera shake detection sensor is provided in the body unit of the camera and the CCD is vibrated by a piezoelectric element according to the output, image degradation will occur even if the CCD is moved beyond the imaging pitch. It is possible to remove dust on the dustproof filter more effectively without causing any trouble.
更に、振動する対象は、例示の防塵フィルタに限らず、光路上に在って光の透過性を有した部材等（例えば、カバーガラスやハーフミラー等）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。加えて、振動に係わる周波数や駆動時間等は、その部材に対応した値に設定する。 Furthermore, the object to be vibrated is not limited to the exemplified dustproof filter, and may be a member or the like (for example, a cover glass or a half mirror) that is on the optical path and has light transmission properties. However, the member shall shake off dust adhering to the surface by vibration and emit a sound wave in an audible range by the vibration and resonance. In addition, the frequency and driving time related to vibration are set to values corresponding to the members.
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、塵除去機能及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。より、具体的には、液晶プロジェクタの液晶パネルと光源の間に本発明の防塵機構を設けてもよい。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明の主旨を逸脱しない範囲で変形可能であることは勿論である。
The electronic imaging apparatus to which the present invention is applied is not limited to the exemplified electronic camera (digital camera), and any apparatus that requires a dust removal function and a sound generation function may be used, and modified as necessary. It can be put into practical use. More specifically, the dustproof mechanism of the present invention may be provided between the liquid crystal panel of the liquid crystal projector and the light source.
The embodiment of the present invention has been described above, but it goes without saying that the present invention can be modified without departing from the gist of the present invention.
１…カメラ本体部（ボディユニット）、１２…レンズ鏡筒（レンズユニット）、１２ａ…撮影レンズ、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、１４…シャッタ部、１５…撮像ユニット、２１…防塵フィルタ、２３…レリーズ釦、２５…動作表示用ＬＣＤ、２６…動作表示用ＬＥＤ、３１…絞り、３５…レンズ制御用マイクロコンピュータ（Ｌμｃｏｍ）、４１…ＡＦセンサユニット、４３…ＣＣＤユニット、４５…撮像素子（ＣＣＤ）、４８…ＡＦセンサ駆動回路、５０…ボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂμｃｏｍ）、５１…シャッタチャージ機構、５２…シャッタ制御回路、５３…防塵フィルタ駆動回路、５５…ＣＣＤインターフェース回路、５６…画像処理コントローラ、５８…液晶モニタ、６４…測光回路、８１…振動部材、８１ａ…電気機械変換素子、８１…弾性体、８１ｃ…突起、８３…ＣＣＤケース。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
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、この透明部が上記画像面に対し所定の間隔を持って対向配設されている防塵部材と、
光学画像を画像面に生成中に、上記画像面と上記防塵部材を、上記画像面と略平行方向に相対運動させる駆動部材と、
上記画像面と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に、略密閉された空間部を構成すべく上記画像面及び上記防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、
を具備することを特徴とする画像機器。 An image plane on which an optical image of an imaging device that generates an optical image is generated;
As a whole, it has a circular or polygonal plate shape, and at least a region having a predetermined spread in the radial direction from its center forms a transparent portion, and this transparent portion is disposed to face the image plane with a predetermined interval. A dustproof member,
A drive member that relatively moves the image plane and the dustproof member in a direction substantially parallel to the image plane while generating an optical image on the image plane;
The space portion is sealed on the image surface and the periphery of the dust-proof member so as to form a substantially sealed space portion at a portion where both the image surface and the dust-proof member face each other. A configured sealing structure; and
An image apparatus comprising:
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、この透明部が上記撮像素子の前面側に所定の間隔を持って対向配設されている防塵部材と、
露光中に上記撮像素子と上記防塵部材を、上記撮像素子の撮像面と略平行方向に相対運動させる駆動部材と、
上記撮像素子と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に、略密閉された空間部を構成すべく上記撮像素子及び上記防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、
上記撮像素子の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換するための画像信号処理回路と、
を具備することを特徴とするカメラ。 An image sensor that obtains an image signal corresponding to the light irradiated on its own photoelectric conversion surface;
As a whole, it has a circular or polygonal plate shape, and at least a region having a predetermined spread in the radial direction from the center of itself forms a transparent portion, and this transparent portion faces the front surface side of the imaging element with a predetermined interval. A dustproof member disposed; and
A drive member that relatively moves the image sensor and the dustproof member during exposure in a direction substantially parallel to the imaging surface of the image sensor;
The space portion is sealed on the peripheral side of the image pickup device and the dust-proof member so as to form a substantially sealed space portion at a portion where both the image pickup device and the dust-proof member face each other. A configured sealing structure; and
An image signal processing circuit for converting an image signal obtained from the image sensor as a signal corresponding to an image formed on the photoelectric conversion surface of the image sensor into a signal in a form suitable for recording;
A camera comprising:
上記撮影レンズは、上記撮影レンズ装着部に於いて着脱可能であることを特徴とする請求項２に記載のカメラ。 It further has a photographic lens mounting part for mounting the photographic lens,
The camera according to claim 2, wherein the photographing lens is detachable at the photographing lens mounting portion.
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