(57)【要約】【課題】撮影光学系の光路中に防塵用の光学素子を有する場合に、消費電力の削減を確保しつつ確実な防塵効果が得られる防塵機能付き光学装置を提供する。【解決手段】撮影光学系３００の光路中に配置された防塵用の光学素子３０２に付着した塵が存在するか否かを塵有無判別手段３０５によって判別し、この判別結果に基づいて加振手段３０３を駆動制御、例えば塵が存在すると判別された場合のみ加振手段３０３による塵除去動作を行わせることで、電源オン時や撮影交換レンズの装着時等であっても、防塵用の光学素子３０２に塵が付着していなければ塵除去動作を行わなくてもよいため、消費電力を削減し、電池消耗を抑制することができ、また、塵除去動作を実行した場合でも塵が残っていればなくなるまで塵除去動作を繰り返させることができ、確実な防塵効果を得ることができるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系により結像される被写体の光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子よりも前段の撮影光路上に配設された防塵用の光学素子と、
前記光電変換素子の出力に基づいて前記光学素子上に付着した塵、その他の異物が存在するか否かを判別する塵有無判別手段と、
前記光学素子に付着した塵、その他の異物を除去する塵除去手段と、
前記塵有無判別手段の判別結果に基づいて前記塵除去手段を駆動制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする防塵機能付き光学装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わせ、前記塵有無判別手段により異物が存在しないと判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わないように駆動制御することを特徴とする請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わせた後、前記塵有無判別手段により異物が存在すると再度判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を再度行わせ、前記塵有無判別手段により異物が存在しないと判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わないように駆動制御することを特徴とする請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には、塵の検出結果に応じて動作パラメータを変更して前記塵除去手段による塵除去動作を行わせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項５】
前記塵の検出結果は、塵の大きさ、塵の数、及び塵が存在する位置に関する情報であることを特徴とする請求項４に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項６】
変更する前記動作パラメータは、前記塵除去手段の動作時間又は動作回数であることを特徴とする請求項４又は５に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項７】
前記塵除去手段は、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項８】
前記塵除去手段は、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段であり、
変更する前記動作パラメータは、前記加振手段の加振時間、加振周波数又は駆動用の印加電圧であることを特徴とする請求項４又は５に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項９】
前記塵除去手段は、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段であり、
変更する前記動作パラメータは、前記加振手段の加振モードであることを特徴とする請求項４又は５に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１０】
前記塵有無判別手段は、前記光電変換素子から出力される画素データの輝度を比較することにより異物の存在の有無を判別することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１１】
前記画素データは、略均一な輝度分布の被写体の光学像を受光した場合に前記光電変換素子から出力される画素データであることを特徴とする請求項１０に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１２】
前記塵有無判別手段は、前記光電変換素子から出力される画素データについて、所定の画素数領域毎の平均輝度の差が所定値以上の場合には、異物が存在すると判別することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１３】
前記塵有無判別手段は、前記光電変換素子から出力される画素データについて、所定の画素領域と該画素領域の周辺に位置する周辺領域との輝度の差が所定値以上の場合には、異物が存在すると判別することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラシステムなどの電子撮像装置の内部に付着した塵を除去可能な防塵機能付き光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、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、そのガラスに付着した塵を払い落とすという技術が提案されている。その一例として、特許文献１によれば、ガラス板を振動させる手段として圧電素子が用いられている。この圧電素子は、印加される電圧に反応して伸縮することでガラス板を所定の一つの周期で加振する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４８６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のものは、カメラの電源オン毎に、或いは、撮影用交換レンズの装着時毎に、防塵ガラスを加振させる防塵動作（塵除去動作）を行っている。しかしながら、この方式では、防塵ガラスに塵が付着していないにも関わらず防塵動作を行っている場合があり、無駄な電力消費となり、電池消耗を早めてしまうという問題がある。また、防塵ガラスに塵が付着している場合であっても、塵を除去できたか否かに関係なく防塵動作が終了してしまうものであり、防塵効果の確実性に欠けるものである。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮影光学系の光路中に防塵用の光学素子を有する場合に、消費電力の削減を確保しつつ確実な防塵効果が得られる防塵機能付き光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る防塵機能付き光学装置は、撮影光学系により結像される被写体の光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子よりも前段の撮影光路上に配設された防塵用の光学素子と、前記光電変換素子の出力に基づいて前記光学素子上に付着した塵、その他の異物が存在するか否かを判別する塵有無判別手段と、前記光学素子に付着した塵、その他の異物を除去する塵除去手段と、前記塵有無判別手段の判別結果に基づいて前記塵除去手段を駆動制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わせ、前記塵有無判別手段により異物が存在しないと判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わないように駆動制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わせた後、前記塵有無判別手段により異物が存在すると再度判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を再度行わせ、前記塵有無判別手段により異物が存在しないと判別された場合には前記塵除去手段による塵除去動作を行わないように駆動制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記塵有無判別手段により異物が存在すると判別された場合には、塵の検出結果に応じて動作パラメータを変更して前記塵除去手段による塵除去動作を行わせることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記塵の検出結果は、塵の大きさ、塵の数、及び塵が存在する位置に関する情報であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、変更する前記動作パラメータは、前記塵除去手段の動作時間又は動作回数であることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記塵除去手段は、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段であることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記塵除去手段は、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段であり、変更する前記動作パラメータは、前記加振手段の加振時間、加振周波数又は駆動用の印加電圧であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記塵除去手段は、前記光学素子を所定の周波数で振動させる加振手段であり、変更する前記動作パラメータは、前記加振手段の加振モードであることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記塵有無判別手段は、前記光電変換素子から出力される画素データの輝度を比較することにより異物の存在の有無を判別することを特徴とする。
【００１６】
請求項１１に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記画素データは、略均一な輝度分布の被写体の光学像を受光した場合に前記光電変換素子から出力される画素データであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記塵有無判別手段は、前記光電変換素子から出力される画素データについて、所定の画素数領域毎の平均輝度の差が所定値以上の場合には、異物が存在すると判別することを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記塵有無判別手段は、前記光電変換素子から出力される画素データについて、所定の画素領域と該画素領域の周辺に位置する周辺領域との輝度の差が所定値以上の場合には、異物が存在すると判別することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る防塵機能付き光学装置によれば、撮影光学系の光路中に配置された防塵用の光学素子に付着した塵が存在するか否かを判別し、この判別結果に基づいて塵除去手段を駆動制御、例えば塵が存在すると判別された場合のみ塵除去手段による塵除去動作を行わせるようにしたので、電源オン時や撮影交換レンズの装着時等であっても、防塵用の光学素子に塵が付着していなければ塵除去動作を行わなくてもよいため、消費電力を削減し、電池消耗を抑制することができ、また、塵除去動作を実行した場合でも塵が残っていればなくなるまで塵除去動作を繰り返させることができ、確実な防塵効果を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明の防塵機能付き光学装置として光電変換素子を有するデジタルカメラシステムを一例に挙げた複数の実施の形態に基づき詳述する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの要部構成例に対応する制御系を主体として示す概念的な概略ブロックである。この防塵機能付き光学装置は、撮影レンズを主体とする撮影光学系３００により結像される被写体の光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子３０１を備えている。さらに、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置は、光電変換素子３０１よりも前段の撮影光路上に配設された防塵用の光学素子３０２と、この光学素子３０２を振動させる塵除去手段としての加振手段３０３を備えている。この加振手段３０３は、例えば電気機械変換素子である圧電セラミックス等を利用した圧電素子とこの圧電素子を所定の駆動周波数で駆動することで光学素子３０２を振動させる防塵ガラス駆動回路とにより構成されるが、光学素子３０２を適切に振動させ得る手段であればよい。さらには、塵除去手段としては、加振手段３０３による加振に限らず、例えば、防塵用の光学素子３０２の表面に向けてエアーブロワーにより噴射ノズルからの圧縮空気を吹き付けたり、ファン等の送風手段により送風を行って、防塵用の光学素子３０２の表面に付着している塵を吹き飛ばす方式や、防塵用の光学素子３０２の表面に沿って除塵ローラ部材を移動して塵を除去する方式や、防塵用の光学素子３０２の表面に付着した塵をワイパー機構により除去する方式などであってもよい。また、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置は、この加振手段３０３中の防塵ガラス駆動回路の動作を制御する制御手段３０４を備えている。
【００２２】
また、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置は、光電変換素子３０１の出力に基づいて光学素子３０２上に付着した塵、その他の異物が存在するか否かを判別する塵有無判別手段３０５を備えている。制御手段３０４は、塵有無判別手段３０５の判別結果に基づき加振手段３０３を駆動制御する。具体的には、制御手段３０４は、塵有無判別手段３０５により光学素子３０２上に塵が付着していると判別された場合には加振手段３０３による加振動作を行わせ、塵有無判別手段３０５により光学素子３０２上に塵が付着していないと判別された場合には加振手段３０３による加振動作を行わないように駆動制御する。
【００２３】
したがって、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置によれば、撮影光学系３００の光路中に配置された防塵用の光学素子３０２に付着した塵が存在するか否かを判別し、この判別結果に基づいて塵除去手段としての加振手段３０３を駆動制御、例えば塵が存在すると判別された場合のみ加振手段３０３による塵除去動作を行わせることで、電源オン時や撮影交換レンズの装着時等であっても、防塵用の光学素子３０２に塵が付着していなければ塵除去動作を行わなくてもよいため、消費電力を削減し、電池消耗を抑制することができ、また、塵除去動作を実行した場合でも塵が残っていればなくなるまで塵除去動作を繰り返させることができ、確実な防塵効果を得ることができる。
【００２４】
図２は、図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。このカメラシステムは、交換レンズとしてのレンズユニット１０と、カメラ本体としてのボディユニット１００から主に構成されており、ボディユニット１００の前面に対して、マウント２０７を介して所望のレンズユニット１０が着脱自在に設定されている。
【００２５】
レンズユニット１０の制御はレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｌｕｃｏｍ”と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は制御手段３０４が行う（なお、以下の説明では、制御手段３０４をボディ制御用マイクロコンピュータ（以下“Ｂｕｃｏｍ”と称する）３０４と表記する）なお、これらのＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ３０４とは、合体時において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的接続がなされる。カメラシステムとしては、Ｌｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ３０４に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
【００２６】
レンズユニット１０内には撮影光学系３００を構成する撮影レンズ１と絞り３が設けられている。撮影レンズ１はレンズ駆動機構２内にある図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は絞り駆動機構４内にある図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５はＢｕｃｏｍ３０４の指令に従ってこれらの各モータを制御する。
【００２７】
ボディユニット１００内には次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（クイックリターンミラー１１、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３、サブミラー１４）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、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１６が設けられている。また、ＡＦセンサユニット１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、クイックリターンミラー１１を駆動制御するミラー駆動機構１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、これらの先幕と後幕との動きを制御するシャッタ制御回路２０と、ペンタプリズム１２からの光束に基づき測光処理する測光回路２１が設けられている。
【００２８】
撮影光学系３００の光軸上には、前述の光学系を通過した被写体像を光電変換するための光電変換素子３０１（以下、光電変換手段３０１をＣＣＤユニット３０１と表記する）が設けられ、このＣＣＤユニット３０１と撮影レンズ１との間に配された光学素子３０２（以下、光学素子３０２を防塵ガラス３０２と表記する）によって保護されている。この防塵ガラス３０２を所定の周波数で振動させる加振手段３０３一部として例えば圧電素子３１がその防塵ガラス３０２の周縁部に取り付けられている。また、圧電素子３１が加振手段の一部としての防塵ガラス駆動回路４０によって防塵ガラス３０２を振動させ、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。よって、このカメラシステムはいわゆる「防塵機能付きカメラ」に属する基本構造をもつ電子カメラ（電子撮像装置）である。なお、ＣＣＤユニット３０１の周辺の温度を測定するために、防塵ガラス３０２の近傍には、温度測定回路３３が設けられている。
【００２９】
このカメラシステムには、ＣＣＤユニット３０１に接続したＣＣＤインターフェイス回路２３、液晶モニタ２４、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ２５、ＦｌａｓｈＲＯＭ２６及び記録メディア２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８が設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する不揮発性記憶手段として例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９が、Ｂｕｃｏｍ３０４からアクセス可能に設けられている。
【００３０】
また、Ｂｕｃｏｍ３０４には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１と、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。カメラ操作ＳＷ５２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。さらに、電源としての電池５４と、この電源の電圧を、当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５５が設けられている。
【００３１】
上述したように構成されたカメラシステムでは、各部が次のように稼動する。画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ３０４の指令に従ってＣＣＤインターフェイス回路２３を制御してＣＣＤユニット３０１から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。ＳＤＲＡＭ２５は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換されるときのワークエリアなどに使用される。また、この画像データはＪＰＥＧデータに変換された後には記録メディア２７に保管されるように設定されている。
【００３２】
ＣＣＤユニット３０１は、透明な防塵ガラス３０２によって保護されている。この防塵ガラス３０２の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子３１が配置されている。この圧電素子３１は、後で詳しく説明するように、このための駆動手段としても働く防塵ガラス駆動回路４０によって駆動される。ＣＣＤユニット３０１及び圧電素子３１は、防塵ガラス３０２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。
【００３３】
ところで、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一つであるため、運用時にその温度を計測してその固有振動数の変化を考慮しなければならない。稼動中に温度上昇が激しいＣＣＤユニット３０１の前面を保護するため設けられた防塵ガラス３０２の温度変化を測定してその時の固有振動数を予想するほうがよい。そこで、温度測定回路３３に接続された不図示のセンサが、ＣＣＤユニット３０１の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３０２の振動面の極近傍に設定されるのが好ましい。
【００３４】
また、ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー１１をＵＰ位置とＤＯＷＮ位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー１１がＤＯＷＮ位置にある時、撮影レンズ１からの光束はＡＦセンサユニット１６側とペンタプリズム１２側へと分割されて導かれる。ＡＦセンサユニット１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ３０４へ送信されて周知の測距処理が行われる。
【００３５】
さらに、ペンタプリズム１２に隣接する接眼レンズ１３からはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム１２を通過した光束の一部は測光回路２１内の不図示のフォトセンサへ導かれ、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。
【００３６】
次に、図３に示す防塵ガラス駆動回路４０の回路図と、図４に示すタイムチャートを参照して、本実施の形態１における防塵機能付きカメラの防塵ガラス３０２の駆動及びその動作制御について説明する。ここに例示した防塵ガラス駆動回路４０は、図３に示すような回路構成を有し、その各部において、図４のタイムチャートで表わす波形信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ６）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。
【００３７】
すなわち、防塵ガラス駆動回路４０は、図３に例示するように、Ｎ進カウンタ４１、１／２分周回路４２、インバータ４３、複数のＭＯＳトランジスタ（Ｑ００，Ｑ０１，Ｑ０２）４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、トランス４５及び抵抗（Ｒ００）４６から構成されている。
【００３８】
トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂ及びトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃのオン／オフ切替え動作によって、そのトランス４５の２次側に所定周期の信号（Ｓｉｇ４）が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき圧電素子３１を駆動させ、防塵ガラス３０２を共振させるようになっている（詳細は後述する）。
【００３９】
Ｂｕｃｏｍ３０４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Ｂｕｃｏｍ３０４内部に存在するクロックジェネレータ５５を介して防塵ガラス駆動回路４０を次のように制御する。クロックジェネレータ５５は、圧電素子３１へ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号（基本クロック信号）をＮ進カウンタ４１へ出力する。この出力信号が図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そして、この基本クロック信号はＮ進カウンタ４１へ入力される。
【００４０】
Ｎ進カウンタ４１は、この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４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路４２を通してデューティ比を１：１へ変換する。なお、この変換されたパルス信号は図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
【００４１】
この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂがオンする。一方、トランジスタ（Ｑ０２）４４ｃへはインバータ４３を経由してこのパルス信号が印加される。したがって、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃがオンする。トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂとトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃが交互にオンすると、２次側には図５中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
【００４２】
トランス４５の巻線比は、電源回路５５の出力電圧と圧電素子３１の駆動に必要な電圧から決定される。なお、抵抗（Ｒ００）４６はトランス４５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。
【００４３】
圧電素子３１を駆動するに際しては、トランジスタ（Ｑ００）４４ａがオン状態にあり、電源回路５５のユニットからトランス４５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。図中、トランジスタ（Ｑ００）４４ａのオン／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４１の設定値“Ｎ”はＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定できる。よって、Ｂｕｃｏｍ３３３は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電素子３１の駆動周波数を任意に変更可能である。
【００４４】
このとき、周波数は、次の（１）式によって算出可能である。
ｆｄｒｖ  ＝  ｆｐｌｓ／２Ｎ    …………（１）
ここで、Ｎ：カウンタへの設定値、
ｆｐｌｓ：クロックジェネレータの出力パルスの周波数、
ｆｄｒｖ：圧電素子へ印加される信号の周波数、
なお、この（１）式に基づいた演算は、Ｂｕｃｏｍ３０４のＣＰＵで行われる。
【００４５】
次に、上述の制御手段であるカメラボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂｕｃｏｍ）３０４が行う制御について具体的に説明する。図５にＢｕｃｏｍ３０４で稼動する制御プログラムのメインルーチンを例示する。まず、カメラの電源ＳＷ（不図示）がオンされると、Ｂｕｃｏｍ３０４は稼動を開始し、ステップＳ０００では、カメラシステムを起動するための処理が実行される。電源回路５５を制御してこのカメラシステムを構成する各回路ユニットへ電力を供給する。また、各回路の初期設定を行う。
【００４６】
次のステップＳ００１では、カメラ操作ＳＷ５２の状態を検出する。この検出処理において、カメラ操作ＳＷの一つであるモード変更ＳＷ（不図示）の操作が検出されると（ステップＳ００２：Ｙｅｓ）、ステップＳ００３に移行する。このステップＳ００３では、複数のモード変更ＳＷの一つである塵チェック・除去ＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判別する。塵チェック・除去ＳＷが操作された場合には（ステップＳ００３：Ｙｅｓ）、ステップＳ００４に移行し、操作されていない場合には（ステップＳ００３：Ｎｏ）、ステップＳ００５に移行する。ステップＳ００４では、サブルーチン「塵検出・除去」を実行し（詳細は後述する）、その後、ステップＳ００１に戻る。一方、ステップＳ００５では、操作されたＳＷに連動してカメラの動作モードが変更され、ステップＳ００６では、その動作モードに応じた情報が動作表示用ＬＥＤ５１へ表示出力され、その後、ステップＳ００１に戻る。
【００４７】
ステップＳ００７では、カメラ操作ＳＷの一つである１ｓｔ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。もし、１ｓｔ．レリーズＳＷがオンしているならばステップＳ００８へ移行し、オフならばステップＳ００１へ再び移行する。ステップＳ００８では、測光回路２１から被写体の輝度情報を入手する。そして、この情報からＣＣＤユニット３０１の露光時間（Ｔｖ値）と撮影レンズ１の絞り設定値（Ａｖ値）を算出する。
【００４８】
ステップＳ００９は、ＡＦセンサ駆動回路１７を経由してＡＦセンサユニット１６の検知データを入手する。このデータに基づきピントのズレ量を算出する。ステップＳ０１０では、Ｌｕｃｏｍ５に対してピントのズレ量を送信して、このズレ量に基づく撮影レンズ１の駆動を指令する。ステップＳ０１１では、カメラ操作ＳＷ５２の一つである２ｎｄ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。この２ｎｄ．レリーズＳＷがオンしているときはステップＳ０１２へ移行して所定の撮影動作を行うが、オフのときは再びステップＳ００１へ移行する。
【００４９】
ステップＳ０１２からは、まずＬｕｃｏｍ５へＡｖ値を送信し、絞り３の駆動を指令し、ステップＳ０１３にてクイックリターンミラー１１をアップ位置へ移動する。ステップＳ０１４にてシャッタ１５の先幕走行を開始させ、ステップＳ０１５にて画像処理コントローラ２８に対して撮像動作の実行を指令する。Ｔｖ値で示される時間、ＣＣＤユニット３０３への露光が終了すると、ステップＳ０１６において、シャッタ１５の後幕走行を開始させ、ステップＳ０１７にてクイックリターンミラー１１をダウン位置へ駆動する。
【００５０】
また、これと並行してシャッタ１５のチャージ動作を行う。そして、ステップＳ０１８では、Ｌｕｃｏｍ５に対して絞り３を開放位置へ復帰させるように指令し、ステップＳ０１９では、画像処理コントローラ２８に対して、撮影した画像データを記録メディア２７へ記録するように指令する。その画像データの記録が終了すると、再びステップＳ００１へ移行する。
【００５１】
次に、ステップＳ００４のサブルーチン「塵検出・除去」の処理制御例について説明する。図６は、サブルーチン「塵検出・除去」の処理制御例を示す概略フローチャートである。まず、ステップＳ４００では、Ｂｕｃｏｍ３０４からＬｕｃｏｍ５に命令を送信し、撮影レンズ１のフォーカスを例えば、光学無限位置等の所定位置に駆動する。そして、ステップＳ４０１では、Ｂｕｃｏｍ３０４からＬｕｃｏｍ５に命令を送信し、撮影レンズ１の絞りを所定のＦＮｏに絞り込む。これは、塵の検出を行いやすくするために被写界深度を深くするものである。
【００５２】
そして、ステップＳ４０２では、ミラーアップ動作を行い、クイックリターンミラー１１を撮影時位置に駆動する。ステップＳ４０３では、シャッタオープン制御を行い、シャッタ１５を開口状態とする。この時、カメラとしては、いわゆるバルブ状態となる。そこで、ステップＳ４０４では、スルー画をオンとし、ＣＣＤユニット３０１で取得した画像を背面の液晶モニタ２４に表示させる。ここからは、撮影動作を繰り返して行い、画像取得毎に液晶モニタ２４に画像を更新して表示する。
【００５３】
ついで、ステップＳ４０５では、塵チェック・除去ＳＷが操作されたか否かを判定する。塵チェック・除去ＳＷが操作された場合は（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０６に移行し、サブルーチン「塵検出」を行う。一方、塵チェック・除去ＳＷが操作されていない場合は（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、ステップＳ４１５に移行し、所定時間が経過したか否かを判定する。ここでは、塵検出・除去モードに移行してから所定時間だけ塵チェック・除去ＳＷの操作待ちとしている。これは、塵を検出しやすくするために、撮影者がカメラを略均一輝度分布なる中高輝度均一被写体に向ける必要があるので、その動作を待ち設定が完了したところで、塵チェック・除去ＳＷを操作して、塵検出・除去動作を行うようにするためである。ここで、中高輝度均一被写体としては、例えば図７に示すようなライトボックス（輝度箱）３１０の他、青空、ホワイトバランス用の白被写体等がある。図７において、３１１はカメラボディ、３１２は三脚である。
【００５４】
塵チェック・除去ＳＷが操作され（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、サブルーチン「塵検出」を行った場合（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０７では、防塵ガラス３０２に付着している塵が存在するか否かを判定する。付着している塵が存在すると判定された場合は（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０８に移行し、検出された塵が位置する部分を示す画像を液晶モニタ２４に表示する。図８は、この表示例の一例を示す図であり、塵画像３２１がマーカ表示３２２を伴い液晶モニタ２４上に表示される。この時に、カメラが有する液晶モニタ２４の拡大表示機能を使用すれば、塵が付着している画像を拡大して観察することができる。
【００５５】
そして、ステップＳ４０９では、温度測定回路３３による現在の温度データを取り込む。この温度データは、次のサブルーチン「塵除去」動作において必要なデータである。引き続き、ステップＳ４１０では、サブルーチン「塵除去」を実行する（詳細は後述する）。このサブルーチン「塵除去」中で防塵ガラス３０２を振動させることにより、塵を除去する動作が行われる。この塵除去動作により塵が除去される様子は、液晶モニタ２４に表示されるので、目視で確認することができる。
【００５６】
ステップＳ４１１では、塵除去動作を繰り返し行った回数を記憶しておき、所定回数の塵除去動作を行ったか否かを判定する。所定回数の塵除去動作を行っていない場合には（ステップＳ４１１：Ｎｏ）、ステップＳ４０６に戻って再度サブルーチン「塵除去」を実行する。このように、検出された塵が除去されない場合には、塵が除去されるまで繰り返し塵除去動作を行う。
【００５７】
所定回数の塵除去動作に達した場合には（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）、塵除去動作によっては除去できない塵であると判定し、ステップＳ４１２に移行し、画素欠陥補正データを作成する。すなわち、このような場合の塵は、ＣＣＤユニット３０１の画素欠陥やＣＣＤユニット３０１上に直接付着している塵であるので、防塵ガラス３０２に対する塵除去動作によっては塵を除去することはできない。そして、この場合には、この塵付着部分の画素情報をその周辺画素の情報から推測して、画素情報を作成する画素欠陥補正を行う。画素欠陥情報である塵の位置や、補正データを参照して、画素欠陥補正を実行し、塵による画質の低下を防止する。そして、ステップＳ４１３では、塵が除去不能であることを液晶モニタ２４に表示し撮影者に知らせる。
【００５８】
一方、防塵ガラス３０２に付着している塵が存在しないと判定された場合は（ステップＳ４０７：Ｎｏ）、ステップＳ４１４に移行し、塵が存在しないことを液晶モニタ２４に表示し、撮影者に知らせて処理を終了する。また、一旦は塵が検出された場合でも、その後の塵除去動作及び塵検出の結果、塵が存在しないものとなっている場合は、塵が除去されたことを意味するので、塵が除去された旨を液晶モニタ２４に表示し、撮影者に知らせて処理を終了する。
【００５９】
さらに、塵チェック・除去ＳＷが操作されずに所定時間が経過した場合には（ステップＳ４１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１６に移行し、液晶モニタ２４によるスルー画表示をオフする。ついで、ステップ４１７では、シャッタクローズ動作を行い、シャッタ１５を閉じ、ステップＳ４１８では、ミラーダウン／シャッタチャージ制御を行い、クイックリターンミラー１１を撮影準備位置に駆動するとともに、シャッタ１５のチャージ動作を行う。
【００６０】
次に、ステップＳ４０６のサブルーチン「塵検出」の処理制御例について説明する。図９は、サブルーチン「塵検出」の処理制御例を示す概略フローチャートである。サブルーチン「塵検出」がコールされると、まず、ステップＳ３０１で、画像を取得する。画像の取得方法については、本発明と直接関係ないので詳細は省略するが、画像処理コントローラ２８に指令を出してＣＣＤインターフェイス回路２３を制御してＣＣＤユニット３０１から画像データを取り込み、ＳＤＲＡＭ２５に記憶する。この時、カメラはバルブ状態となっているので、ＣＣＤユニット３０１の電子シャッタ機能を制御して蓄積動作を行い、画像データを取得する。この画像取得の処理では、繰り返しばらつきを除去するために複数コマ取得されて各画素データを平均処理したものを使用する。
【００６１】
ここで、取得した画像データから塵検出を行う動作について説明する。なお、ＣＣＤユニット３０１の画素配列は、いわゆるベイヤー配列としている。図１０−１は、取得した画像データをベイヤーイメージで示したものである。なお、ＣＣＤユニット３０１の画像データのうちのＯＢ（オプティカルブラック）エリアよりＯＢ値を取得し、その平均値を各画素データより減算している。
【００６２】
以下、本実施の形態１の塵検出方法について説明する。概略的には、全画像データのうちのある指定された一部分において、中央部（所定の画素領域）の画素データと周辺部（周辺領域）の画素データよりそれぞれ求めた中央輝度と周辺輝度との差が、所定値より大きい場合には、塵が存在すると判定する。このような判定を全画素データに亘ってチェックすることにより、画面全体に亘り塵の存在を判別するものである。
【００６３】
図１０−１，図１０−２を参照して、より詳細に説明する。図１０−１は、指定された中央部と周辺部の配置の一例を示す説明図である。中央部は所定の画素数で構成される。また、周辺部は中央部から所定の画素数だけ離れた中央部周辺の画素である所定数の画素より構成されている。中央部、周辺部のそれぞれの部分における画素データを用いて、平均輝度を、
平均輝度＝０．３×Ｒ＋０．５８×Ｇ＋０．１×Ｂ
により計算する。ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれベイヤー配列のＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の画素データを示す。
【００６４】
中央部平均輝度、周辺部平均輝度を計算した後、塵の存在度を示す指標としての塵レベルを、
塵レベル＝｜中央部平均輝度−周辺部平均輝度｜
により計算する。このようにして求められた塵レベルを、所定の塵判定値と比較し、塵判定値より大きい場合には塵が存在すると判定する。なお、比較に用いる塵判定値は、カメラ製造時に、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）２９に書き込みを行い、記憶されている。
【００６５】
そして、図１０−２に示すように、このような検出方法を、注目する中央部を所定画素数ずつずらし、例えば中央部１、周辺部１→中央部２、周辺部２と位置を変えながら、繰り返し実行することにより、全画面に亘って塵が存在するか否かを判定することができる。
【００６６】
図９のフローチャート中のステップＳ３０２〜Ｓ３０８は、このような処理例を示したものである。すなわち、ステップＳ３０２では、指定された中央部の平均輝度を計算し、ステップＳ３０３では、指定された周辺部の平均輝度を計算し、ステップＳ３０４では、指定部分の塵レベルを計算する。そして、ステップＳ３０５では、計算された塵レベルが所定の塵半低地を超えているか否かを判定する。塵レベルが塵判定値より大きい場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６に移行し、指定部分の位置、すなわち塵の位置と塵のレベルを記憶する。ついで、ステップＳ３０７では、指定位置を順次変更し、ステップＳ３０８では、指定位置に応じて全画面についての処理が終了したか否かを判定する。終了していれば（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、塵検出処理を終了し、終了していなければ（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、ステップＳ３０２に戻る。
【００６７】
以上のように、サブルーチン「塵検出」を実行することにより、全画面に亘って塵が存在するか否かを判定し、塵が存在する場合には画面内の位置と塵レベルとを記憶することができる。
【００６８】
このようにして、取得した塵が存在する位置と塵レベルのデータを全画面に対してプロットすると、図１１に示すような塵分布図となる。例えば、塵レベルの高い数値を示す位置が隣接している場合には、図１１中の大きい塵Ａのような比較的大きい塵であり、また、塵レベルの低い数値を示す位置が離散的に存在する場合には、図１１中の小さい塵Ｂのような比較的小さい塵である、と認識することができる。したがって、どのような塵がどの位置に存在するという情報を得ることができる。
【００６９】
ここで、防塵ガラス３０２の支持構造と振動形態について説明しておく。本発明に係わるカメラシステムにおいては、防塵ガラス３０２の形状を仮に円盤とする。また、その防塵ガラス３０２のガラス板の円周に沿って加振用の圧電素子３１を配置すると、このガラス板は円周で支持されることになる。このとき、このガラス板は複数の振動モード（振動形態）で加振する。本発明では、この振動モードの中から２つのモードを選択して使い分けることとする。図１２−１，図１２−２、図１３−１及び図１３−２に選択した振動モードにおけるガラス板の振動の状態を示す。
【００７０】
本実施の形態１に係る防塵ガラス３０２は、図１２−１，図１２−２にそれぞれ図示したような振動形態を示す。すなわち、加振手段として機能する圧電素子３１によって振動を加えると、そのガラス板の周囲には振動しない「節」が発生するが、概ねガラス全面が同じ位相にて、太矢印で示された如く図１２−１と図１２−２との状態を交互に繰り返して振動する。このような振動形態を以下「振動モード１」と称する。
【００７１】
同様に、本実施の形態１の防塵ガラス３０２は、加える振動の周波数によっては、図１３−１，図１３−２にそれぞれ図示したような形態でも振動することができる。すなわち、図１３−１，図１３−２に例示した防塵ガラス３０２の振動形態は、ガラス板の内側と外側が１８０度ずれた位相で振動するものである。詳しくは、図示する振動形態ではガラス板の周囲と内部に節がそれぞれ発生するモードであり、図示の如く、内側の節に囲まれた領域の振動と内部の節の外側領域（ドーナツ状の領域）の振動は位相が１８０度ずれている。以下これを「振動モード２」と称する。
【００７２】
次に、図１４に示すサブルーチン「塵除去動作」においては、これら振動モード１と振動モード２の２つのモードで防塵ガラス３０２が共振されるように圧電素子３１を駆動するように設定されている。一般的に、塵の特性（例えば重さ、形状、素材など）によって、塵を除去しやすい周波数や振幅が異なる。そこで、確実に塵を除くためにはこれら２つの振動モードでそのガラス板を共振させるとよい。もちろん、さらに複数の振動モードで共振させてもよい。但し、除去動作にかかる時間もまたその分余計にかかることがあるので、除去効果の程度と所要時間とを充分鑑みて適当な数に設定するべきである。
【００７３】
図１４のフローチャート及び図１５〜図１８に基づき、「塵除去動作」について説明する。まず、ステップＳ１００では、ＥＥＰＲＯＭ２９から３つの制御パラメータ（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅ）を読み出す。これらの３つの制御パラメータは、図１５にメモリマップで示されたＥＥＰＲＯＭ２９内部に記憶された「振動モード１対応温度補正テーブル」から読み出せる。
【００７４】
図１６−１は、この振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示している。この温度補正テーブルから対応する制御パラメータを読み出すためには温度情報（ｔ）が必要である。温度情報（ｔ）はこのサブルーチンの実行前に、温度測定回路３３の温度センサ（不図示）によって検出され取得されている（図６のステップＳ４０９参照）。
【００７５】
温度情報（ｔ）が仮に２０℃の場合、このときの制御パラメータを図１６−１の振動モード１対応温度テーブル中の＊０で示す部分から読み取ると、読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）は“３”、読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）は“９”、そして、時間間隔（ＯｓｃＴｉｍｅ）は“１００”がそれぞれ対応して得られる。そして、“Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ”の値と“Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”の値によって、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード１対応周波数補正テーブルの領域を定義する。また、この領域から読み出された時間間隔（この場合は、１００ｍｓｅｃ．）でＮ進カウンタ４１へ順次設定される。
【００７６】
図１７−１，図１７−２はこれら振動モードに対応する周波数補正テーブルを示し、図１７−１は振動モード１対応周波数補正テーブル、図１７−２は振動モード２対応周波数補正テーブルである。振動モード１対応周波数補正テーブルはクロックジェネレータ５５が周波数４０（ＭＨｚ）のパルス信号を出力するものとして算出されている。
【００７７】
既に説明した（１）式を適用すれば駆動周波数は算出できる。上述した温度補正テーブルから読み取った値に基づき、振動モード１対応周波数補正テーブルの＊１〜＊２の領域の７つのプリセット値がＮ進カウンタ４１へ順次設定される。このときの駆動周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆ７と、ガラス板の振動の振幅との関係をグラフとしてプロットすると、図１８中の＊３のような曲線となる。
【００７８】
この図１８には、駆動周波数ｆｎとガラス板の振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表わしており、プロットされた＊３のグラフ曲線を中心として、共振周波数の補正範囲（ｆｃ´＜ｆｃ＜ｆｃ´´）が示されている。＊３のグラフ曲線においては、ｆｃが共振周波数である。そして、このｆｃはたまたまｆ４に等しい。例えば、＊４のような特性をもつガラス板の場合はｆｃ´が共振周波数であって、ｆｃ´はｆ３と等しい。例えば、＊５のような特性のガラス板の場合はｆｃ´´が共振周波数であって、ｆｃ´´はｆ５と等しい。
【００７９】
よって、共振周波数がΔｆｃの範囲でバラツクことを考慮して、当該周波数補正テーブルの読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）と読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）を設定すれば、必ず共振周波数でガラス板を加振する状況を実現することができる。また、温度によって、Δｆｃが変動しても、図１６−１に示す振動モード１対応温度補正テーブルを適正に設定することで、必ず共振周波数で駆動できることが明らかである。
【００８０】
ここで、図１４のフローチャートの説明に戻る。ＯＳＣｔｉｍｅの値を大きくすれば、共振状態における加振時間を任意に設定できる。但し、無効な加振動作（共振周波数以外での駆動）の時間も大きくなるので注意が必要である。そこで、ステップＳ１０１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読み出し開始アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔを設定する。ＡｄｄｒｅｓｓＭ１は振動モード１対応周波数補正テーブルの先頭アドレスを示している。したがって、ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔは図１７−１中の＊１に対応していることになる。
【００８１】
ステップＳ１０２では、圧電素子３１を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御してトランジスタ（Ｑ００）４４ａをオン状態にする。さらに、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３１を駆動できる。
【００８２】
ステップＳ１０３においては、設定されたアドレスからプリセット値（Ｎ）を読み出す。そして、ＩＯポートのＤ＿ＮＣｎｔからＮ進カウンタ４１に読み出したプリセット値を設定する。ステップＳ１０４では、タイマカウンタへＯＳＣｔｉｍｅを設定しタイマのカウント動作を開始する。
【００８３】
そして、ステップＳ１０５にて、タイマカウンタの動作が終了するまで待機する。ステップＳ１０６では、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが“ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”に等しいか否かが判定される。もし、等しい場合は図１７−１の＊２までテーブルデータを読み出したことを意味する。すなわち、予定した複数の周波数での加振動作が終了したことになる。よってこの場合は、ステップＳ１０８にて駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタ（Ｑ００）４４ａをオフし、クロックジェネレータ５５の動作を止める。
【００８４】
ステップＳ１０６からステップＳ１０７へ移行したときは、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスをインクリメント（＋１）する。次の周波数で圧電素子３１を駆動するため、再びステップＳ１０３へ移行する。
【００８５】
振動モード１に対応する駆動動作が終了すると、振動モード２に対応する駆動動作のためにステップＳ２００〜Ｓ２０８の動作が実行される。振動モード２でガラス板を加振するために必要な制御パラメータＳｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅは、図１６−２に示されＥＥＰＲＯＭ２９中の振動モード２対応温度補正テーブルから読み出せばよい。そして、プリセット値（Ｎ）は、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード２対応周波数補正テーブルから読み出せばよい。同様に、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細は図１７−２に示されている。
【００８６】
続くステップＳ２００〜Ｓ２０８の動作は、基本的に前述したステップＳ１００〜Ｓ１０８の動作と同じである。異なるところは、制御に必要なテーブルを読み出すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが異なる点のみである。よってその説明は省略する。
【００８７】
このように、振動モード１、振動モード２の２種類の振動モードによる防塵ガラス３０２への加振動作が終了すると、メインルーチンへリターンする。
【００８８】
なお、カメラシステムの設計段階では、ガラス板の共振周波数のバラツキを予測することは非常に困難である。したがって、このカメラシステムが完成した後に、圧電素子３１の駆動周波数を決定する制御パラメータを設定できるようにすべきである。そこで、必要なパラメータは、上述した如く本発明ではすべてＥＥＰＲＯＭ２９に選択可能に格納されている。
【００８９】
このように、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置であるデジタルカメラシステムによれば、撮影光路中の防塵ガラス３０２に塵が付着しているか否かをＣＣＤユニット３０１の出力を利用して判別し、塵が存在する場合のみ、防塵ガラス３０２に対する塵除去動作を行わせるので、消費電力を削減し、電池の消耗を抑制することができる。また、塵除去動作によって塵が除去されたか否かも確認できるので、確実な防塵効果を得ることができる。
【００９０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は、本実施の形態２のサブルーチン「塵除去」動作の処理例を示す概略フローチャートである。本実施の形態２では、図１４に示したようなサブルーチン「塵除去」をステップＳ５０２で実行する前に、ステップＳ５０１において、塵検出結果に応じて塵除去パラメータの設定処理を行うようにした点で実施の形態１と異なる。
【００９１】
図２０は、ステップＳ５０１で実行される塵除去パラメータ設定の処理例の一例を示す概略フローチャートである。ここでは、検出された塵の大きさ、塵の数、塵の存在位置に応じて、パラメータとしての圧電素子３１による防塵ガラス３０２の加振時間を変更する動作を行う。加振時間は、図１４に示すサブルーチン「塵除去」動作中のステップＳ１０４，Ｓ２０４及び図１６−１，図１６−２中に示すＯＳＣｔｉｍｅである。
【００９２】
まず、ステップＳ５１１では、検出された塵の大きさが、所定の判定値よりも大きいか否かを判定する。判定の結果、判定値よりも大きい場合には（ステップＳ５１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１２に移行し、加振時間を初期値の４倍に設定する。これは、塵が比較的大きいものであるため、除去しにくいので、加振時間を長くして、確実に塵を除去するためである。
【００９３】
塵の大きさが判定値以下であった場合には（ステップＳ５１１：Ｎｏ）、ステップＳ５１３に移行し、検出した塵の総数が所定の判定値よりも多いか否かを判定する。判定の結果、判定値よりも多い場合には（ステップＳ５１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１４に移行し、加振時間を初期値の３倍に設定する。これは、塵が比較的多いため、加振時間を長めとして、確実に塵を除去するためである。
【００９４】
塵の数が判定値以下であった場合には（ステップＳ５１３：Ｎｏ）、ステップＳ５１５に移行し、検出した塵が所定の方法により決められている中央部に位置しているか否かを判定する。判定の結果、中央部に位置している場合には（ステップＳ５１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１６に移行し、加振時間を初期値の２倍に設定する。これは、塵の付着の撮影画像への影響は中央に塵が存在する方が周辺部の場合よりも大きいといえるので、中央部にある場合には、加振時間をやや長めとして、確実に塵を除去するためである。
【００９５】
一方、周辺部のみに塵が存在する場合には（ステップＳ５１５：Ｎｏ）、画質への影響は比較的少ないので、加振時間は初期値のままとする。
【００９６】
本実施の形態２によれば、塵が検出された場合、その塵の大きさ、塵の数、塵の存在位置に応じて、圧電素子３１によって防塵ガラス３０２を加振させる加振時間を変更するので、付着している塵の状況に応じた塵除去動作が可能となり、より確実に塵の除去を行うことができる。
【００９７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について図２１を参照して説明する。本実施の形態３も、実施の形態２の場合と同様に、図１４に示したようなサブルーチン「塵除去」を実行する前に、塵検出結果に応じて塵除去パラメータの設定処理を行うものであるが、パラメータ設定を加振時間に代えて塵除去動作の繰り返し回数としたものである。
【００９８】
図２１は、図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本実施の形態３の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。ここでは、検出された塵の大きさ、塵の数、塵の存在位置に応じて、パラメータとしての塵除去動作を行う繰り返し回数を変更する動作を行う。繰り返し回数とは、図６中のステップＳ４０６〜ステップＳ４１０の塵検出〜塵除去動作を繰り返し行う回数を規定しているステップＳ４１１にいう所定回数を意味する。
【００９９】
まず、ステップＳ５２１では、検出された塵の大きさが、所定の判定値よりも大きいか否かを判定する。判定の結果、判定値よりも大きい場合には（ステップＳ５２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５２２に移行し、繰り返し回数を初期値の４倍に設定する。これは、塵が比較的大きいものであるため、除去しにくいので、繰り返し回数を多くして、確実に塵を除去するためである。
【０１００】
塵の大きさが判定値以下であった場合には（ステップＳ５２１：Ｎｏ）、ステップＳ５２３に移行し、検出した塵の総数が所定の判定値よりも多いか否かを判定する。判定の結果、判定値よりも多い場合には（ステップＳ５２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５２４に移行し、繰り返し回数を初期値の３倍に設定する。これは、塵が比較的多いため、繰り返し回数を多めとして、確実に塵を除去するためである。
【０１０１】
塵の数が判定値以下であった場合には（ステップＳ５２３：Ｎｏ）、ステップＳ５２５に移行し、検出した塵が所定の方法により決められている中央部に位置しているか否かを判定する。判定の結果、中央部に位置している場合には（ステップＳ５２５：Ｙｅｓ）、ステップＳ５２６に移行し、繰り返し回数を初期値の２倍に設定する。これは、塵の付着の撮影画像への影響は中央に塵が存在する方が周辺部の場合よりも大きいといえるので、中央部にある場合には、繰り返し回数をやや多めとして、確実に塵を除去するためである。
【０１０２】
一方、周辺部のみに塵が存在する場合には（ステップＳ５２５：Ｎｏ）、画質への影響は比較的少ないので、繰り返し回数は初期値のままとする。
【０１０３】
本実施の形態３によれば、塵が検出された場合、その塵の大きさ、塵の数、塵の存在位置に応じて、塵検出〜塵除去動作の繰り返し回数を変更するので、付着している塵の状況に応じた塵除去動作が可能となり、より確実に塵の除去を行うことができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について図２２及び図２３を参照して説明する。本実施の形態４も、実施の形態２，３の場合と同様に、図１４に示したようなサブルーチン「塵除去」を実行する前に、塵検出結果に応じて塵除去パラメータの設定処理を行うものであるが、パラメータ設定を加振時間や繰り返し回数に代えて圧電素子３１に印加する印加電圧としたものである。
【０１０５】
図２２は、図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本実施の形態４の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。ここでは、検出された塵の大きさ、塵の数、塵の存在位置に応じて、パラメータとしての防塵ガラス３０２の振動振幅、つまり防塵ガラス駆動回路４０によって圧電素子３１に印加する印加電圧を変更する動作を行う。
【０１０６】
まず、ステップＳ５３１では、検出された塵の大きさが、所定の判定値よりも大きいか否かを判定する。判定の結果、判定値よりも大きい場合には（ステップＳ５３１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３２に移行し、印加電圧を初期値の４倍に設定する。これは、塵が比較的大きいものであるため、除去しにくいので、印加電圧を大きくして防塵ガラス３０２の振動振幅をより大きくし、確実に塵を除去するためである。
【０１０７】
塵の大きさが判定値以下であった場合には（ステップＳ５３１：Ｎｏ）、ステップＳ５３３に移行し、検出した塵の総数が所定の判定値よりも多いか否かを判定する。判定の結果、判定値よりも多い場合には（ステップＳ５３３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３４に移行し、印加電圧を初期値の３倍に設定する。これは、塵が比較的多いため、印加電圧を大きめとして防塵ガラス３０２の振動振幅を大きめとし、確実に塵を除去するためである。
【０１０８】
塵の数が判定値以下であった場合には（ステップＳ５３３：Ｎｏ）、ステップＳ５３５に移行し、検出した塵が所定の方法により決められている中央部に位置しているか否かを判定する。判定の結果、中央部に位置している場合には（ステップＳ５３５：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３６に移行し、印加電圧を初期値の２倍に設定する。これは、塵の付着の撮影画像への影響は中央に塵が存在する方が周辺部の場合よりも大きいといえるので、中央部にある場合には、印加電圧をやや大きめとして防塵ガラス３０２の振動振幅をやや大きめとし、確実に塵を除去するためである。
【０１０９】
一方、周辺部のみに塵が存在する場合には（ステップＳ５３５：Ｎｏ）、画質への影響は比較的少ないので、印加電圧は初期値のままとする。
【０１１０】
図２３は、圧電素子３１に対する印加電圧を可変できるように構成された防塵ガラス駆動回路４０を含む回路構成例を示す概略ブロック図である。Ｂｕｃｏｍ３０４からの印加電圧切換信号（Ｈ／Ｌ）が電源回路５５に入力されており、この切換信号によって防塵ガラス駆動回路４０への電源電圧を２段階（Ｈ／Ｌ）に切換えることが可能とされている。例えば、印加電圧切換信号をＨレベルとし、防塵ガラス駆動回路４０の電源電圧を高レベルとすると、トランス４５の１次側電圧がより高い電圧となり、トランス４５の巻線比に応じた２次側に発生する圧電素子３１への印加電圧を高くすることができる。圧電素子３１への印加電圧を高くすると、防塵ガラス３０２の振動振幅は拡大されるので、塵をより除去しやすくすることができる。
【０１１１】
本実施の形態４によれば、塵が検出された場合、その塵の大きさ、塵の数、塵の存在位置に応じて、防塵ガラス駆動回路４０によって圧電素子３１に印加する印加電圧を変更し防塵ガラス３０２の振動振幅を変更するので、付着している塵の状況に応じた塵除去動作が可能となり、より確実に塵の除去を行うことができる。
【０１１２】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５について図２４及び図２５を参照して説明する。本実施の形態５も、実施の形態２〜４の場合と同様に、図１４に示したようなサブルーチン「塵除去」を実行する前に、塵検出結果に応じて塵除去パラメータの設定処理を行うものであるが、パラメータ設定を加振周波数の範囲としたものである。
【０１１３】
図２４は、図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本実施の形態５の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。ここでは、検出された塵の大きさ、塵の数、塵の存在位置に応じて、パラメータとしての加振周波数の範囲を変更する動作を行う。すなわち、防塵ガラス３０２を加振駆動するための駆動周波数を変化させるものであり、この駆動周波数の範囲として、本実施の形態５では、図２５に示すように、＊１（ｆ１）〜＊２（ｆ７）で示す範囲のパターン１と、＊３（ｆ３）〜＊４（ｆ５）で示す範囲のパターン２との２種類が設定可能とされている。初期値はパターン１の周波数範囲に設定されている。
【０１１４】
まず、ステップＳ５４１では、検出された塵の大きさが、所定の判定値よりも大きいか否かを判定する。判定の結果、塵の大きさが判定値以下であった場合には（ステップＳ５４１：Ｎｏ）、ステップＳ５４３に移行し、検出した塵の総数が所定の判定値よりも多いか否かを判定する。判定の結果、塵の数が判定値以下であった場合には（ステップＳ５４３：Ｎｏ）、ステップＳ５４５に移行し、検出した塵が所定の方法により決められている中央部に位置しているか否かを判定する。判定の結果、中央部に位置しておらず、周辺部のみに塵が存在する場合には（ステップＳ５４５：Ｎｏ）、駆動周波数の範囲を初期値の１／２倍であるパターン２に設定する。これ以外の場合（ステップＳ５４１：Ｙｅｓ，Ｓ５４３：Ｙｅｓ，Ｓ５４５：Ｙｅｓ）には、駆動周波数の範囲は初期値（パターン１）のままとする。
【０１１５】
これは、防塵ガラス３０２への塵の付着の画像への影響は、塵の大きさ、塵の総数が大きいほど、また、画面の中央部に塵があるほど大きいといえるので、このような場合には、駆動周波数の範囲を初期値通りに広くして確実に塵除去動作が行われるようにする。一方、塵の大きさ、塵の総数が比較的小さく、かつ、画面の周辺部のみに塵が存在する場合には、画質への影響度は低くなるので、駆動周波数の範囲を初期値よりも狭いパターン２に設定することで、消費電力を削減することができる。
【０１１６】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６について図２６及び図２７を参照して説明する。本実施の形態６も、実施の形態２〜５の場合と同様に、サブルーチン「塵除去」を実行する前に、塵除去パラメータの設定を行うものであるが、検出された塵の存在位置に応じて塵除去パラメータとして振動モード（加振モード）の変更設定を行うようにしたものである。振動モードとは、図１１−１〜図１２−２に示す防塵ガラス３０２の振動動作を意味する。
【０１１７】
図２６は、図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本実施の形態６の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。まず、塵の存在が検出された場合において、ステップＳ５５１では、塵の存在位置が防塵ガラス３０２の振動モード２における節に近い位置か否かを判定する。節に近い位置に存在する場合には（ステップＳ５５１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５５２に移行し、振動モード１だけを実行するための動作フラグを設定する。これは、塵が振動モード２の節付近に存在する場合は、振動モード２においては節付近の振動振幅が非常に小さく効果的でないため、消費電力節減のため振動モード２は実行しないように設定するものである。一方、節に近い位置に存在しない場合には（ステップＳ５５１：Ｎｏ）、ステップＳ５５３に移行し、初期値である振動モード１，２の両方の振動モードを実行するための動作フラグを設定する。
【０１１８】
図２７は、図１９中に示したステップＳ５０２で図１４に代えて実行される本実施の形態６の塵除去サブルーチンの処理例を示すフローチャートである。この処理は、図１４に示した場合と同様であるが、振動モード１による塵除去動作が終了した後（ステップＳ１０８）、振動モード２を実行するか否かをフラグを参照して判別し（ステップＳ１９９）、ステップＳ５５２の設定処理により振動モード２を実行しないフラグ設定の場合には（ステップＳ１９９：Ｎｏ）、振動モード２を実行せずに処理を終了する点で図１４の場合の処理と異なる。
【０１１９】
本実施の形態６によれば、塵が検出された場合、その塵の存在位置に応じて、振動モード１のみを行うか、振動モード１，２の両方を行うかを変更設定するようにしたので、付着している塵の状況に応じた消費電力の無駄のない塵除去動作が可能となり、確実に塵の除去を行うことができる。
【０１２０】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの要部構成例に対応する制御系を主体として示す概念的な概略ブロック図である。
【図２】図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。
【図３】圧電素子に対する防塵ガラス駆動回路の構成例を示す回路図である。
【図４】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図５】制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャート中のサブルーチン「塵検出・除去」の詳細手順を表わすフローチャートである。
【図７】ライトボックス撮影時の様子を示す概略斜視図である。
【図８】検出された塵が位置する部分の表示例を示す図である。
【図９】図６のフローチャート中のサブルーチン「塵検出」の詳細手順を表わすフローチャートである。
【図１０−１】指定された中央部と周辺部の配置の一例をベイヤーイメージで示す説明図である。
【図１０−２】画素位置をずらした様子を示す説明図である。
【図１１】取得した塵が存在する位置と塵レベルのデータを全画面に対してプロットした結果を示す塵分布図である。
【図１２−１】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の一態様の説明図である。
【図１２−２】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の異なる態様の説明図である。
【図１３−１】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の一態様の説明図である。
【図１３−２】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の異なる態様の説明図である。
【図１４】図５のフローチャート中のサブルーチン「塵除去動作」の詳細手順を表わすフローチャートである。
【図１５】ＥＥＰＲＯＭに占める補正に関するテーブル領域を示すメモリマップである。
【図１６−１】振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１６−２】振動モード２対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１７−１】振動モード１対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１７−２】振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１８】駆動周波数とガラス板の振動の振幅との関係を表わす特性グラフである。
【図１９】本発明の実施の形態２のサブルーチン「塵除去」動作の処理例を示す概略フローチャートである。
【図２０】図１９中に示したステップＳ５０１で実行される塵除去パラメータ設定の処理例の一例を示す概略フローチャートである。
【図２１】図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本発明の実施の形態３の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。
【図２２】図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本発明の実施の形態４の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。
【図２３】防塵ガラス駆動回路を含む回路構成例を示す概略ブロック図である。
【図２４】図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本発明の実施の形態５の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。
【図２５】振動モード１対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。
【図２６】図１９中に示したステップＳ５０１で実行される本発明の実施の形態６の塵除去パラメータ設定の処理例を示す概略フローチャートである。
【図２７】図１９中に示したステップＳ５０２で実行される本発明の実施の形態６のサブルーチン塵除去の処理例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【０１２２】
３１  圧電素子
４０  防塵ガラス駆動回路
３００  撮影光学系
３０１  光電変換素子
３０２  光学素子
３０３  加振手段
３０４  制御手段
３０５  塵有無判別手段
【図１】
2006295844.tif 000003
【図２】
2006295844.tif 000004
【図３】
2006295844.tif 000005
【図４】
2006295844.tif 000006
【図５】
2006295844.tif 000007
【図６】
2006295844.tif 000008
【図７】
2006295844.tif 000009
【図８】
2006295844.tif 000010
【図９】
2006295844.tif 000011
【図１０−１】
2006295844.tif 000012
【図１０−２】
2006295844.tif 000013
【図１１】
2006295844.tif 000014
【図１２−１】
2006295844.tif 000015
【図１２−２】
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【図１３−１】
2006295844.tif 000017
【図１３−２】
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【図１４】
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【図１５】
2006295844.tif 000020
【図１６−１】
2006295844.tif 000021
【図１６−２】
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【図１７−１】
2006295844.tif 000023
【図１７−２】
2006295844.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2006295844.tif 000027
【図２１】
2006295844.tif 000028
【図２２】
2006295844.tif 000029
【図２３】
2006295844.tif 000030
【図２４】
2006295844.tif 000031
【図２５】
2006295844.tif 000032
【図２６】
2006295844.tif 000033
【図２７】
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