(57)【要約】【課題】光路上に配置された光学素子に付着する塵埃等の無機物や、黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物を効率よく除去することができる光学機器を提供する。【解決手段】この光学機器は、光路上に配置された光学素子４１０の少なくとも撮影光束入射面に光触媒層を設け、光触媒層を紫外線領域の波長を含む光源４１１で照射することにより、光触媒反応の進行を促進する。また、駆動装置４３０で光学素子４１０を振動させることにより、光学素子４１０から塵埃等の異物（無機物）と黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物の両方を除去する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路中に光学素子が配置された光学機器において、
前記光学素子の少なくとも光束入射面に設けられた光触媒層と、前記光学素子を振動可能に保持する光学素子保持部材と、前記光学素子を振動させる駆動装置と、を備えることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記光触媒層が、酸化チタン又は酸化チタンを含む複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記光触媒層が、酸化ニオブ又は酸化ニオブを含む複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
前記光学素子に設けられた前記光触媒層を照射可能な照明手段と、該照明手段の光量を制御する照明制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記照明手段は、前記光触媒層の光触媒反応を進行させる波長域の光源を有することを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記照明手段により前記光触媒層を照射するときに、前記駆動装置を駆動して前記光学素子を振動させる駆動制御手段を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学機器。
【請求項７】
前記照明制御手段は、前記照明手段による照射時間を、前記光源の光量と、前記駆動装置の入力周波数とに基づいて設定することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学機器を備えたことを特徴とするレンズ交換式撮像装置。
【請求項９】
前記光学素子は、光学ローパスフィルタ、赤外カットフィルタもしくは撮像素子のカバーガラスのいずれかであることを特徴とする請求項８に記載のレンズ交換式撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、デジタルカメラ等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の光学機器では、撮影光束をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。
【０００３】
このような光学機器では、撮像素子の被写体側に、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の光学素子が配置されている。撮像素子のカバーガラスやこれらのフィルタの表面に塵埃等の無機物、黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物が付着すると、その付着部分が黒い影となって撮影画像に写り込み、画像の見栄えが低下する。
【０００４】
特に、レンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラでは、シャッターやクイックリターンミラーといった機械的な作動部が、撮像素子の近傍に配置されている。それらの作動部から発生した塵埃等の無機物や作動部に塗布された油脂分などが撮像素子のカバーガラスやローパスフィルタに付着することがある。
【０００５】
また、レンズ交換時に、レンズマウントの開口部からカメラ本体内に入り込んだ塵埃等の無機物が撮像素子のカバーガラスや光学ローパスフィルタに付着することもある。さらに、レンズ交換時や光学ローパスフィルタのクリーニング時に誤って手等が触れてしまうことによっても撮像素子のカバーガラスや光学ローパスフィルタに油脂分等を含む汚れが付着する。また、高温・高湿度下で長時間放置された場合には、撮像素子のカバーガラスや光学ローパスフィルタに黴が発生することもある。
【０００６】
そこで、撮像素子の被写体側に撮影光束を透過させる防塵幕を設け、これを圧電素子で振動させることにより、防塵幕の表面に付着した塵埃等の無機物を除去する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、光学機器の光路中に黴を光分解することが可能な半導体光触媒を配置することにより、有機物である黴を酸化分解し、黴の発生を効率良く抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３１９２２２号公報
【特許文献２】特開平７−１６８００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１においては、防塵幕の表面に付着した塵埃等の異物（無機物）を除去するために、防塵幕に接合した圧電素子を駆動することで、防塵幕を光軸方向に変位させて幕振動を発生させている。
【０００９】
しかし、防塵幕に付着した塵埃等の異物を除去するためには、異物の付着力を上回る力を異物に対して光軸方向に加えて、異物を防塵幕から飛散させる必要があり、大きなエネルギーを要する。また、防塵幕から塵埃等の無機物を除去することは可能であるが、防塵幕に付着した黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物については、幕振動では除去することができない。
【００１０】
一方、上記特許文献２では、光学機器の光路中に黴を光分解することが可能な半導体光触媒を配置することにより、有機物である黴を酸化分解し、黴の発生を効率良く抑制することが可能となる。
【００１１】
しかし、一度付着した黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物は分解するだけでは付着力を低下させるだけであり、完全には除去することはできない。
【００１２】
そこで、本発明は、光路上に配置された光学素子に付着する塵埃等の無機物や、黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物を効率よく除去することができる光学機器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】
【００１３】
上記目的を達成するために、光路中に光学素子が配置された光学機器において、前記光学素子の少なくとも光束入射面に設けられた光触媒層と、前記光学素子を振動可能に保持する光学素子保持部材と、前記光学素子を振動させる駆動装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光学素子に設けられた光触媒層の光触媒反応を利用して、黴の発生を抑制し、油脂分等を含む汚れなどの有機物を酸化分解して光学素子に対する付着力を低下することが可能となる。また、駆動装置で光学素子を振動させることにより、塵埃等の異物（無機物）と黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物との両方を光学素子から効率よく除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態の一例であるデジタル一眼レフカメラのカメラ本体を前方から見た外観斜視図、図２は図１の背面から見た斜視図である。
【００１７】
本発明の実施の形態の一例であるレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラ（光学機器）は、図１に示すように、カメラ本体１のマウント部２に撮影レンズユニット（不図示）が着脱自在に固定される。マウント部２に隣接する位置には、撮影レンズユニットを取り外す際に押し込むレンズロック解除釦４が設けられている。
【００１８】
カメラ本体１の左側部には、前方（被写体側）に突出するグリップ１ａが設けられて、撮影時に使用者がカメラを安定して握り易いようなっている。マウント部２の開口部内にはマウント接点２１が設けられており、マウント接点２１を介してカメラ本体１と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号などのやり取りを可能にするとともに、撮影レンズユニット側への電力の供給を可能にする。なお、マウント接点２１を介して電気通信のみならず、光通信、音声通信などを可能にしてもよい。
【００１９】
また、カメラ本体１のマウント部２の開口部内には、撮影レンズ２００（図３参照）を通過した撮影光束が導かれるミラーボックスが設けられ、ミラーボックス５の内部には、クイックリターンミラー６が配設されている。クイックリターンミラー６は、撮影光束をペンタプリズム２２（図３参照）の方向へ導くために撮影光軸に対して４５°の角度に保持される状態と、撮像素子３３（図３参照）の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持される状態とに切替操作される。
【００２０】
カメラ本体１のグリップ部１ａの上部には、撮影開始の起動スイッチであるレリーズ釦７、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定するためのメイン操作ダイヤル８、および撮影系の上面動作モード設定ボタン１０が配置されている。これらの操作部材７，８，１０の操作結果の一部は、グリップ部１ａの上面に配置されたＬＣＤ表示パネル９に表示される。
【００２１】
レリーズ釦７は、第１ストロークでＳＷ１（図３参照）がＯＮし、第２ストロークにてＳＷ２（図３参照）がＯＮする。上面動作モード設定ボタン１０は、レリーズ釦７の１回の押込みで、連写になるか１コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定などを行うものであり、その設定状況はＬＣＤ表示パネル９に表示されるようになっている。
【００２２】
カメラ本体１の上部中央には、カメラ本体１に対してポップアップするストロボユニット１１、フラッシュ取付け用のシュー溝１２、およびフラッシュ接点１３が配置されており、カメラ本体１の上部右側には、撮影モード設定ダイヤル１４が配置されている。
【００２３】
また、カメラ本体１の右側部（グリップ１ａと反対側の側部）には、開閉可能な外部端子蓋１５が設けられおり、この外部端子蓋１５の内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック１６やＵＳＢ出力用コネクタ１７が配設されている。
【００２４】
カメラ本体１の背面側には、図２に示すように、上部にファインダ接眼窓１８が設けられ、中央部には画像表示可能なカラー液晶モニター１９が設けられている。カラー液晶モニター１９の側方には、サブ操作ダイヤル２０が設けられている。
【００２５】
サブ操作ダイヤル２０は、メイン操作ダイヤル８の機能の補助的役割を担い、例えばカメラのＡＥモードでは自動露出装置により算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。あるいは、シャッタスピードとレンズ絞り値の各々を使用者の意志によって設定するマニュアルモードにおいて、メイン操作ダイヤル８でシャッタスピードを設定し、サブ操作ダイヤル２０でレンズ絞り値を設定するように使用される。また、このサブ操作ダイヤル２０は、カラー液晶モニター１９に表示される撮影済み画像の表示選択にも用いられる。
【００２６】
カラー液晶モニター１９のサブ操作ダイヤル２０と反対側の側方には、カメラの動作を起動もしくは停止するためのメインスイッチ４３、およびクリーニングモードを動作させるためのクリーニング指示操作部材４４が配置されている。クリーニング指示操作部材４４は、詳細は後述するが、光学ローパスフィルタ４１０上に付着したゴミをふるい落とす動作を指示するためのものである。
【００２７】
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態の一例であるデジタル一眼レフカメラの電気的構成の主要部を説明する。
【００２８】
ＭＰＵ１００は、カメラ本体１に内蔵されて、カメラ全体の動作制御を司るマイクロコンピュータの中央処理装置であり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。ＭＰＵ１００には、時刻計測回路１０９の計時情報やその他の情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ１００ａが内蔵されている。
【００２９】
また、ＭＰＵ１００には、ＭＰＵ１００の制御により動作するミラー駆動回路１０１、焦点駆動回路１０２、シャッター駆動回路１０３、映像信号処理回路１０４、スイッチセンス回路１０５、測光回路１０６が接続されている。更に、ＭＰＵ１００には、ＭＰＵ１００の制御により動作するＬＣＤ駆動回路１０７、バッテリチェック回路１０８、時刻計測回路１０９、電力供給回路１１０、圧電素子駆動回路１１１、照明制御回路１１３が接続されている。
【００３０】
また、ＭＰＵ１００は、撮影レンズユニット内に配置されたレンズ制御回路２０１と、マウント接点２１を介して通信を行う。マウント接点２１は撮影レンズユニットが接続されるとＭＰＵ１００へ信号を送信する機能も備えている。これにより、レンズ制御回路２０１は、ＭＰＵ１００との間で通信を行い、撮影レンズユニット内の撮影レンズ２００および絞り２０４の駆動を、ＡＦ駆動回路２０２および絞り駆動回路２０３を介して行うことが可能となる。なお、図３では、便宜上１枚の撮影レンズ２００を示しているが、実際は多数のレンズ群により構成されている。
【００３１】
ＡＦ駆動回路２０２は、たとえばステッピングモータによって構成され、レンズ制御回路２０１の制御によって撮影レンズ２００内のフォーカスレンズ位置を変化させることにより、撮像素子３３に撮影光束の焦点を合わせるように調整する。絞り駆動回路２０３は、たとえばオートアイリスなどによって構成され、レンズ制御回路２０１によって絞り２０４を変化させ、光学的な絞り値を得る。
【００３２】
ミラー駆動回路１０１は、ミラー６を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動すると同時に、サブミラー３０を、焦点検出用センサユニット３１へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動する。ミラー駆動回路１０１は、具体的には、たとえばＤＣモータとギヤトレインなどから構成される。
【００３３】
メインミラー６は、撮影レンズ２００を通過する撮影光束をペンタプリズム２２へ導くとともに、その一部を透過させてサブミラー３０に導く。サブミラー３０は、透過された撮影光束を周知の位相差方式の焦点検出用センサユニット３１へ導く。
【００３４】
焦点検出センサユニット３１は、不図示である結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、複数のＣＣＤから成るラインセンサ等から構成されている。焦点検出センサユニット３１から出力された信号は、焦点検出回路１０２へ供給され、被写体像信号に換算された後ＭＰＵ１００へ送信される。ＭＰＵ１００は被写体像信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行う。そして、デフォーカス量およびデフォーカス方向を求め、これに基づき、レンズ制御回路２０１およびＡＦ駆動回路２０２を介して、撮影レンズ２００内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
【００３５】
ペンタプリズム２２は、メインミラー６によって反射された撮影光束を正立正像に変換反射する光学部材である。使用者は、ファインダ光学系を介して、ファインダ接眼窓１８から被写体像を観察することができる。
【００３６】
また、ペンタプリズム２２は、撮影光束の一部を測光センサ４５にも導く。測光回路１０６は、測光センサ４５の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、ＭＰＵ１００に出力し、ＭＰＵ１００は、得られる輝度信号から露出値を算出する。
【００３７】
メインミラー６の被写体から離間する側には、ＭＰＵ１００の指令を受けたシャッター駆動回路１０３によって制御される機械フォーカルプレーンシャッタ３２が配置されている。機械フォーカルプレーンシャッタ３２は、ユーザがファインダ接眼窓１８から被写体像を観察している時には撮影光束を遮り、また、撮像時にはレリーズ信号に応じて、図９に示す先羽根群９０２ａと後羽根群９０２ｂとの走行する時間差により所望の露光時間を得る。
【００３８】
機械フォーカルプレーンシャッタ３２の被写体から離間する側には、光学ローパスフィルタ４１０、圧電素子４３０、撮像素子３３等がユニット化された撮像ユニット４００が配置されている。
【００３９】
撮像素子３３は、撮像デバイスであるＣＭＯＳが用いられる。撮像デバイスには、ＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型およびＣＩＤ型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用してもよい。撮像素子３３によって撮像された画像データは、クランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３４、ＡＧＣ３５およびＡ／Ｄ変換器３６を介して映像信号処理回路１０１に出力される。
【００４０】
光学ローパスフィルタ（光学素子）４１０は、図８に示すように、水晶からなる複屈折板８０２，８０５の間に位相板８０３および赤外吸収フィルタ８０４が介装された積層体とされている。また、光学ローパスフィルタ４１０は、撮影光束の入射面（最表面）に酸化チタンコート（光触媒層）８０１が施されている。なお、本実施の形態では、撮影光束の入射面（最表面）に酸化チタンコートを施しているが、撮影光束の射出面（撮像素子３３側）にも酸化チタンコートを施してもよい。また、酸化チタンコートに代えて、酸化ニオブコートを施すようにしてもよい。
【００４１】
圧電素子（駆動装置）４３０は、ＭＰＵ１００に指令を受けた圧電素子駆動回路１１１により加振され、その振動を光学ローパスフィルタ４１０に伝達する。なお、この実施の形態では、圧電素子４３０は、圧電体と内部電極とを交互に積層してなる積層型の圧電素子を用いている。ここで、この実施の形態では、圧電素子駆動回路１１１およびＭＰＵ１００によって本発明の駆動制御手段を構成している。
【００４２】
また、撮像ユニット４００の光学ローパスフィルタ４１０側には、光学ローパスフィルタ４１０の撮影光束入射面を照射するＬＰＦ照明装置（照明手段）４１１が配置されている。ＬＰＦ照明装置（照明手段）４１１は紫外線領域の波長（４００ｎｍ以下）を含む光を照射可能とされており、光学ローパスフィルタ４１０の撮影光束入射面を照射することにより、酸化チタンコート８０１の光触媒反応を促進させる。ＬＰＦ照明装置４１１は、ＭＰＵ１００の指令を受けた照明制御回路１１３によって光量、照射時間が制御される。ここで、この実施の形態では、照明制御回路１１３およびＭＰＵ１００によって本発明の照明制御手段を構成している。
【００４３】
クランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３４は、撮像素子３３から出力されたアナログ画像データに対してＡ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、クランプレベルの変更も行う。ＡＧＣ（自動利得調整装置）３５は、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、ＡＧＣ基本レベルの変更も行う。Ａ／Ｄ変換器３６は、撮像素子３３のアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。
【００４４】
映像信号処理回路１０４は、デジタル化された画像データに対してガンマ／ニー処理、フィルタ処理、モニター表示用の情報合成処理など、ハードウエアによる画像処理全般を実行する。この映像信号処理回路１０４からのモニター表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路１１２を介してカラー液晶モニター１９に表示される。
【００４５】
また、映像信号処理回路１０４は、ＭＰＵ１００の指示により、メモリコントローラ３８を通じて、バッファメモリ３７に画像データを保存することも可能である。更に、映像信号処理回路１０４は、ＪＰＥＧなどの画像データ圧縮処理を行う機能も有している。連写撮影など連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ３７に画像データを格納し、メモリコントローラ３８を通して未処理の画像データを順次読み出すことも可能である。これにより、映像信号処理回路１０４は、Ａ／Ｄ変換器３６から出力される画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことが可能となる。
【００４６】
メモリコントローラ３８は、外部インタフェース４０（図１におけるビデオ信号出力用ジャック１６およびＵＳＢ出力用コネクタ１７が相当する）から出力される画像データをメモリ３９に記憶する機能や、メモリ３９に記憶された画像データを外部インタフェース４０から出力する機能を有する。なお、メモリ３９には、カメラ本体１に対して着脱可能なフラッシュメモリなどが適用できる。
【００４７】
スイッチセンス回路１０５には、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、メイン操作ダイヤル８、サブ操作ダイヤル２０、撮影モード設定ダイヤル１４、メインスイッチ４３、クリーニング指示操作部材４４が接続されている。スイッチセンス回路１０５は、これらのスイッチ類の操作状態に応じた信号をＭＰＵ１００に出力する。例えば、スイッチセンス回路１０５は、レリーズ釦７の第２ストロークによりスイッチＳＷ２がオンされると、撮影開始の指示をＭＰＵ１００に出力する。
【００４８】
ＬＣＤ駆動回路１０７は、ＭＰＵ１００の指示に従って、ＬＣＤ表示パネル９やファインダ内液晶表示装置４１を駆動する。バッテリチェック回路１０８は、ＭＰＵ１００からの信号に従って、カメラの各要素に対して必要な電力を供給する電源部４２のバッテリチェックを所定時間行い、その検出結果をＭＰＵ１００へ出力する。
【００４９】
時刻計測回路１０９は、メインスイッチ４３がＯＦＦされて次にＯＮされるまでの時間や日付を計測し、ＭＰＵ１００からの指令により、計測結果をＭＰＵ１００へ出力する。
【００５０】
次に、図４〜図１０を参照して、撮像ユニット４００及びシャッターユニット３２を詳細に説明する。
【００５１】
図４はカメラ内部の撮像ユニット周りの保持構造を示す分解斜視図、図５は撮像ユニットを説明するための正面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図、図７は撮像ユニットの分解斜視図、図８は光学ローパスフィルタを説明するための説明図である。図９はシャッターユニットを説明するための図であり、（ａ）はシャッターユニットの断面図、（ｂ）はシャッターカバー板を後羽根群側から見た図、図１０はゴムシートの斜視図である。
【００５２】
図４に示すように、ミラーボックス５（図１参照）には、それぞれ被写体側から順にシャッターユニット３２、カメラ本体１の骨格となる本体シャーシ３００、撮像ユニット４００が配設される。撮像ユニット４００は、撮影レンズユニットが取り付けられる基準となるマウント部２の取付け面に対して撮像素子３３の撮像面が所定の距離離間し、かつ平行になるように、調整されて固定される。
【００５３】
シャッターユニット３２は、図９に示すように、金属または樹脂からなるシャッター地板９０１を備えており、シャッター地板９０１は、ミラーボックス５にビス等で直接固定される。
【００５４】
シャッター地板９０１は、撮影光束を通過する開口部９０１ａを有しており、撮影光束が通過可能とされている。また、シャッター地板９０１には、先羽根群９０２ａと後羽根群９０２ｂとがそれぞれ回動自在に支持されている。先羽根群９０２ａと後羽根群９０２ｂとのスリット幅を羽根駆動装置９０４によって制御することにより、所望の露光時間を得る。また、羽根を閉じて撮影光束を完全に遮光する。先羽根群９０２ａおよび後羽根群９０２ｂのシャッター地板９０１と反対側には、羽根を保護する役割を果たす金属あるいは樹脂からなるシャッターカバー板９０３が配置されている。また、先羽根群９０２ａと後羽根群９０２ｂの間には、先羽根群９０２ａと後羽根群９０２ｂの走行スペースを分ける羽根仕切り板９０５が配置されており、撮影光束の通過を可能にする開口部を有している。
【００５５】
シャッターカバー板９０３は、撮影光束の通過を可能にする開口部９０３ａを有しており、先羽根群９０２ａ，後羽根群９０２ｂの走行スペースを確保してシャッター地板９０１に固定されている。
【００５６】
また、シャッターカバー板９０３には、前述のＬＰＦ照明装置４１１の光源４１１ａ，４１１ｂが光学ローパスフィルタ４１０の撮影光束入射面の有効領域を照射できるように位置・角度が調整されて接着または係合等により固定されている。
【００５７】
なお、図９では、ＬＰＦ照明装置４１１の光源を複数個配置しているが、光源の数は限定されず、光学ローパスフィルタ４１０の撮影光束入射面の有効領域をカバーするのに必要な数だけ配置すればよい。また、光学ローパスフィルタ４１０の有効領域をカバーするために、ライトガイドなどを用いて光源の照射角を広げるようにしてもよい。
【００５８】
撮像ユニット４００は、図５および図６に示すように、矩形の開口部を有しその開口部に撮像素子３３を露出させるように撮像素子３３を固着する板状の撮像素子保持部材５１０を備えている。撮像素子保持部材５１０の周囲には、ミラーボックス５にビス固定するためのビス孔が３ヶ所配置されている。
【００５９】
また、撮像ユニット４００は、光学ローパスフィルタ４１０を振動可能に保持する樹脂または金属製の光学ローパスフィルタ保持部材（光学素子保持部材）４２０を備えている。光学ローパスフィルタ保持部材４２０は、光学ローパスフィルタ４１０の周囲を囲む枠部４２０ａと、枠部４２０ａの互いに対向する辺からそれぞれ逆方向に延びる一対の腕部４２０ｂとを有している。また、光学ローパスフィルタ４１０と光学ローパスフィルタ保持部材４２０との隙間には、枠状の弾性部材４５０が介装されている。
【００６０】
枠部４２０ａの一対の腕部４２０ｂが設けられていない一つの辺には、圧電素子４３０を収納する収納部４２１が設けられている。収納部４２１に収納された圧電素子４３０は、枠部４２０ａに接着等により固定されている。かかる固定状態においては、圧電素子４３０は、電圧印加による伸縮方向が光軸と直交する方向（カメラ天地方向）に保持されている。
【００６１】
枠部４２０ａのうち、収納部４２１が設けられた辺に対向する辺には、ばね性を有する付勢部材４４０を収納するための収納部４２２が設けられている。収納部４２２に収納された付勢部材４４０によって光学ローパスフィルタ４１０が圧電素子４３０の方向に付勢されるようになっている。
【００６２】
すなわち、光学ローパスフィルタ４１０は、ローパスフィルタ保持部材４２０に保持された状態においては、圧電素子４３０と付勢部材４４０との間に挟まれるように配置される。このような配置により、光学ローパスフィルタ４１０が、圧電素子４３０の伸縮運動に追従して振動することが可能となる。
【００６３】
なお、付勢部材４４０は弾性体であれば、金属によって形成される板ばねやコイルばねを用いてもよいし、ゴムやプラスチックなどの高分子重合体を用いてもよい。また、本実施の形態においては、付勢部材４４０を別部材として設けたが、光学ローパスフィルタ保持部材４２０にばね性を持たせることで、光学ローパスフィルタ４１０が圧電素子４３０の伸縮運動に追従するようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態では、光学ローパスフィルタ４１０と圧電素子４３０とを直接当接させているが、光学ローパスフィルタ４１０と圧電素子４３０と間にスペーサを介装するようにしてもよい。スペーサを介装することにより、圧電素子４３０はスペーサに対して振動を加えればよくなるので、レイアウト上の制約を緩和することが可能となる。
【００６５】
さらに、圧電素子４３０は光学ローパスフィルタ保持部材４２０に接着されて固定されているが、圧電素子４３０は光学ローパスフィルタ４１０に対しては接着されていても、接着されていなくても（接しているのみでも）どちらでもよい。
【００６６】
ここで、圧電素子４３０の振動面と光学ローパスフィルタ４１０とを接着しない場合には、圧電素子４３０の振動に対し、光学ローパスフィルタ４１０の追従性が悪くなる場合がある。しかし、この実施の形態では、上述したように、光学ローパスフィルタ４１０を、圧電素子４３０と付勢部材４４０とで挟み込むように配置することで、圧電素子４３０の振動に対する光学ローパスフィルタ４１０の追従性の悪化を回避している。
【００６７】
すなわち、光学ローパスフィルタ４１０を付勢部材４４０によって圧電素子４３０側に付勢することにより、圧電素子４３０が縮み方向に駆動されたときでも、光学ローパスフィルタ４１０が圧電素子４３０に常に接するように配置される。これにより、光学ローパスフィルタ４１０の圧電素子４３０の振動に対する良好な追従性を確保している。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、圧電素子４３０と付勢部材４４０とを、光学ローパスフィルタ４１０が面内方向（光軸と直交する方向）に振動するように配置しているが、光学ローパスフィルタ４１０が面直方向（光軸方向）に振動するように配置してもよい。
【００６９】
次に、図７を参照して、撮像ユニット４００を更に詳述する。
【００７０】
図７に示すように、撮像ユニット４００は、撮像素子保持ユニット５００と、ローパスフィルタユニット４７０とを備えている。
【００７１】
撮像素子保持ユニット５００は、少なくとも撮像素子３３および撮像素子保持部材５１０により構成されている。ローパスフィルタユニット４７０は、少なくとも光学ローパスフィルタ４１０、光学ローパスフィルタ保持部材４２０、圧電素子４３０、付勢部材４４０、弾性部材４５０、規制部材４６０により構成されている。
【００７２】
規制部材４６０は、光学ローパスフィルタ４１０を、光学ローパスフィルタ保持部材４２０との間で撮影光軸方向に所定の間隔を空けて挟みこみ、これにより、光学ローパスフィルタ４１０の撮影光軸方向の動きを規制している。このように規制することにより、光学ローパスフィルタ４１０の、所定角以上の撮影光軸に直交する平面に対する傾きを防いでいる。
【００７３】
また、規制部材４６０は、光学ローパスフィルタ４１０への入射光を規制する開口部を有しており、該開口部以外に入射される撮影光束を遮光する。これにより、光学ローパスフィルタ４１０の外周部から撮影光束が撮像素子へ入射することを防ぎ、反射光によるゴーストの発生を防止している。
【００７４】
また、ローパスフィルタユニット４７０は、図６を参照して、光学ローパスフィルタ保持部材４２０の腕部４２０ｂをゴムシート５２０を介して段ビス５３０で撮像素子保持部材５１０に固定することにより、撮像素子ユニット５００に固定される。
【００７５】
ゴムシート５２０は、図１０に示すように、枠部５２０ａと、段ビス５３０を支持するための支持部を有する一対の腕部５２０ｂとが一体的に形成されている。枠部５２０ａのうち撮像素子３３側の面は撮像素子保持部材５１０に密着し、光学ローパスフィルタ４１０側の面は光学ローパスフィルタ保持部材４２０の枠部４２０ａに密着する。
【００７６】
これにより、光学ローパスフィルタ保持部材４２０と撮像素子３３との間はゴムシート５２０で封止され、光学ローパスフィルタ４１０と光学ローパスフィルタ保持部材４２０との間は圧電素子４３０と弾性部材４５０とで封止される。従って、光学ローパスフィルタ４１０と撮像素子３３との間の空間は密閉されて、ゴミ等の異物の侵入が防止される。また、圧電素子４３０が振動状態になっても光学ローパスフィルタ保持ユニット４７０の振動は、ゴムシート５２０の弾性により浮遊支持構造になっているため、撮像素子３３には伝わりにくくなる。
【００７７】
なお、本実施の形態ではゴムシート５２０を採用したが、異物の侵入を防ぐ密閉性と、光学ローパスフィルタ４１０の振動を撮像素子３３に伝達しない振動吸収性を有する部材であればこれに限らない。例えば、一定の厚みを有するスポンジ製の両面テープやゲルシートのような部材であっても適用可能である。
【００７８】
次に、光学ローパスフィルタ４１０の振動動作について述べる。
【００７９】
圧電素子駆動回路１１１を、制御手段であるＭＰＵ１００が圧電素子４３０に対して所定の周期電圧を印加するように制御すると、圧電素子４３０は光軸と略直角方向（カメラ天地方向）に伸縮して振動する。光学ローパスフィルタ４１０は、圧電素子４３０と付勢部材４４０とで略同一平面内方向で挟み込まれるように配置されている。したがって、光学ローパスフィルタ４１０と圧電素子４３０とは常に接した状態で保持されているため、圧電素子４３０の振動が光学ローパスフィルタ４１０に伝達される。
【００８０】
上述したように、光学ローパスフィルタ保持部材４２０と撮像素子３３との間は、ゴムシート５２０により、また、光学ローパスフィルタ４１０と光学ローパスフィルタ保持部材４２０との間は、圧電素子４３０と弾性部材４５０とにより封止されている。そのため、光学ローパスフィルタ４１０と撮像素子３３との空間は、ゴミ等が侵入しないように密閉されている。
【００８１】
また、同時に、光学ローパスフィルタ４１０等を含むローパスフィルタユニット４７０は、撮像素子ユニット５００に対してゴムシート５２０を挟み込むように構成されているので、ローパスフィルタユニット４７０の振動は、ゴムシート５２０により吸収される。したがって、ローパスフィルタユニット４７０の振動は、撮像素子３３にはほとんど伝わらない。
【００８２】
これにより、圧電素子４３０が振動しても、撮像素子３３にはその影響はほとんど及ばない。その結果、振動を受ける構造体を限定することが可能となり、特に振動を起こしたい光学ローパスフィルタ４１０を重点的に振動させることができる。この結果、振動を受ける構造体の全質量を押さえることが可能となり、圧電素子４３０を駆動するエネルギーは、より小さくて済むことになる。
【００８３】
また、光学ローパスフィルタ４１０の振動が、撮像素子３３にほとんど伝わらないため、撮像素子３３の接着剥がれといった破損を防止することが可能となる。逆に、カメラに対して衝撃が加えられた時には、その衝撃は圧電素子４３０にほとんど伝わらないことになるため、圧電素子４３０がカメラに加えられる衝撃により破損されることを防止することができる。
【００８４】
次に、本実施の形態において、光学ローパスフィルタ４１０表面に付着した塵埃や油脂分、黴などを除去する動作について説明する。
【００８５】
クリーニング指示操作部材４４が撮影者により操作されると、クリーニングモード開始の指令を受けて、カメラ本体１をクリーニングモードの状態に移行させる。
【００８６】
なお、本実施の形態では、クリーニング指示操作部材４４を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。クリーニングモードへの移行を指示するための操作部材は、機械的なボタンに限らず、例えば、カラー液晶モニター１９に表示されたメニューから、カーソルキーや指示ボタンなどを用いて指示するものであってもよい。
【００８７】
また、クリーニングモードへの移行は、電源ＯＮ時など通常のカメラシーケンス中において自動的に行われるようにしても良いし、撮影回数や日付等を基準として行われるようにしても良い。
【００８８】
電力供給回路１１０は、クリーニングモードに必要な電力を、カメラ本体１の各部へ必要に応じて供給を行う。また、これに並行して電源部４２の電池残量を検出して、その結果をＭＰＵ１００へ送信する。
【００８９】
ＭＰＵ１００は、クリーニングモード開始の信号を受け取ると、照明制御回路１１３に起動信号を送る。照明制御回路１１３は、ＭＰＵ１００より起動信号を受け取ると、ＬＰＦ照明装置４１１に供給する電力を制御し、所定の光量で、所定時間光源４１１ａ，４１１ｂを発光させて、光学ローパスフィルタ４１０の撮影光束入射面（酸化チタンコート８０１）の有効領域を照射する。
【００９０】
酸化チタンコート８０１が照射されると、マイナス電荷を持った電子とプラス電荷を持った正孔が生じる。この電子と正孔は非常に強い還元力、酸化力を持っており、空気中の水や水素などと次式に示す酸化・還元反応をすることでヒドロキラジカル（・ＯＨ）やスーパーオキサイドアニオン（・Ｏ2-  ）などの活性酸素種を生じる。
Ｏ2＋ｅ- →・Ｏ2 - （還元反応）
Ｐ+ ＋Ｈ2 Ｏ→・ＯＨ（酸化反応）
この活性酸素種の中でもヒドロキシラジカルは特に酸化力が大きく、有機物を構成する分子間結合を簡単に切断することができる。撮影光束入射面に黴、油脂分などの有機物が付着している場合には、ヒドロキシラジカルにより有機物の分子間結合を切断し、分解することができる。
【００９１】
また、ＭＰＵ１００は照明制御回路１１３に起動信号を送ると同時に、圧電素子駆動回路１１１に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路１１１は、ＭＰＵ１００より駆動信号を受け取ると、圧電素子４３０を駆動するための周期電圧を生成し、圧電素子４３０に対して印加する。圧電素子４３０は、印加される電圧に応じて伸縮する。
【００９２】
そして、圧電素子が伸びると、光学ローパスフィルタ４１０は圧電素子４３０に押されて光軸に対して直交方向（面方向）に移動し、付勢部材４４０はその移動量分だけ縮む。圧電素子４３０が縮むと、光学ローパスフィルタ４１０は付勢部材４４０によって圧電素子４３０に対して付勢されているため、圧電素子４３０の縮む運動に追従して移動する。圧電素子４３０に周期電圧が印加されると、上記運動の繰り返しが生じ、光学ローパスフィルタ４１０は圧電素子４３０の周期的な伸縮に追従して、光軸に直角で面水平方向に振動する。
【００９３】
また、光源４１１ａ，４１１ｂの必要な照射時間は、光源４１１ａ，４１１ｂの光量と、圧電素子４３０から光学ローパスフィルタ４１０に入力する振動数とを基に、ＭＰＵ１００で演算して決定する。そして、ＭＰＵ１００は、決定した照射時間だけ光源４１１ａ，４１１ｂが発光するように照明制御回路１１３を制御する。
【００９４】
次に、図１１を参照して、クリーニングモードのシーケンス（ゴミ除去タスク）を説明する。
【００９５】
まず、ステップＳ１１０１では、カメラは撮影待機状態あるいはスリープ状態であり、操作部材の操作信号が入力されると、ステップＳ１１０２でクリーニング指示操作部材４４がＯＮ操作されたか否かを判別する。
【００９６】
ステップＳ１１０２でクリーニング指示操作部材４４以外の操作部材が操作されと判別された場合には、ステップＳ１１０３に移行し、その他の処理を行なってから、ステップＳ１１０１の撮影待機あるいはスリープ状態に戻る。
【００９７】
一方、ステップＳ１１０２でクリーニング指示操作部材４４がＯＮ操作されたと判別された場合には、ステップＳ１１０４で、電源部４２の電池残量を検出して、ステップＳ１１０５に移行する。
【００９８】
ステップＳ１１０５では、ステップＳ１１０４で検出された電池残量が、ＬＰＦ照明装置４１１の駆動に必要な電力と圧電素子４３０の駆動に必要な電力とを供給できる量か否かを判断する。
【００９９】
そして、ステップＳ１１０５で、電池残量が、ＬＰＦ照明装置４１１の駆動に必要な電力と圧電素子４３０の駆動に必要な電力とを供給できる量でないと判断されると、ステップＳ１１１３に移行する。ステップＳ１１１３では、電池残量が不足しているためゴミ除去動作を行えない旨を伝えるメッセージをカラー液晶モニター１９に所定時間表示（図１３参照）した後、ステップＳ１１０１の撮影待機あるいはスリープ状態に戻る。
【０１００】
一方、ステップＳ１１０５で、電池残量が、ＬＰＦ照明装置４１１の駆動に必要な電力と圧電素子４３０の駆動に必要な電力とを供給できる量であると判断されると、ステップＳ１１０６に移行して、ＭＰＵ１００が照明制御回路１１３の起動信号を発生する。このように、電源部４２の電池残量によってゴミ除去動作を行うか否かを即座に判別することが可能となる。
【０１０１】
次に、ステップＳ１１０７では、予め設定された圧電素子４３０の駆動周波数とＬＰＦ照明装置４１１の光源４１１ａ,４１１ｂの光量とから照射時間を演算し、該演算後、ステップＳ１１０８でＬＰＦ照明装置４１１が照射を開始する。ここで、照射開始と同時に時刻計測回路１０９は照射時間のカウントを開始し、ステップＳ１１０９に移行する。
【０１０２】
ステップＳ１１０９では、ＭＰＵ１００は圧電素子駆動回路１１１の起動信号を発生する。圧電素子駆動回路１１１はＭＰＵ１００からの起動信号を受けると、ステップＳ１１１０で圧電素子４３０への電圧印加を開始し、光学ローパスフィルタ４１０を面内方向に振動させる。
【０１０３】
次に、ステップＳ１１１１では、照射経過時間とステップＳ１１０７で演算した照射時間とを比較する。比較の結果、照射経過時間が演算した照射時間未満の場合は、照射及び振動を継続する。一方、照射経過時間が演算した照射時間以上の場合には、ステップＳ１１１２に移行し、圧電素子４３０の駆動とＬＰＦ照明装置４１１による照射とを停止し、ステップＳ１１０１の撮影待機あるいはスリープ状態に戻る。
【０１０４】
以上説明したように、この実施の形態では、ＬＰＦ照明装置４１１を用いて、光学ローパスフィルタ４１０に設けた酸化チタンコート８０１の光触媒反応の進行を促進している。このため、光学ローパスフィルタ４１０の表面に付着した黴や油脂分等を含む汚れなどの有機物の分解を確実に行うことができ、光学ローパスフィルタ４１０に対する黴や油脂分等の付着力を低下することが可能となる。
【０１０５】
また、ＬＰＦ照明装置４１１の照射時に、光学ローパスフィルタ４１０を圧電素子４３０によって面内方向に振動させているので、分解した有機物と塵埃等の異物（無機物）の両方を効率よく除去することができる。これにより、撮像時におけるゴミや汚れの画像への写り込みを極力減らすことができ、画像品質を向上することが可能となる。
【０１０６】
更に、ＬＰＦ照明装置４１１の照射時間を、光源の光量と、圧電素子４３０からの光学ローパスフィルタ４１０への入力周波数とから演算して決定し、適切な照射時間となるように制御しているので、消費電力を抑えることが可能となる。
【０１０７】
なお、本発明は上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【０１０８】
例えば、上記実施の形態では、クリーニングモード時にＬＰＦ照明装置４１１によって光学ローパスフィルタ４１０を照射する場合を例示したが、撮影光束を直接光学ローパスフィルタ４１０に導くようにしてもよい。
【０１０９】
この場合のクリーニングモードのシーケンス（ゴミ除去タスク）を図１２を参照して説明する。
【０１１０】
まず、ステップＳ１２０１では、カメラは撮影待機状態あるいはスリープ状態であり、操作部材の操作信号が入力されると、ステップＳ１２０２でクリーニング指示操作部材４４がＯＮ操作されたか否かを判別する。
【０１１１】
ステップＳ１２０２でクリーニング指示操作部材４４以外の操作部材が操作されと判別された場合には、ステップＳ１２０３に移行し、その他の処理を行なってから、ステップＳ１２０１の撮影待機あるいはスリープ状態に戻る。
【０１１２】
一方、ステップＳ１２０２でクリーニング指示操作部材４４がＯＮ操作されたと判別された場合には、ステップＳ１２０４で、電源部４２の電池残量を検出して、ステップＳ１２０５に移行する。
【０１１３】
ステップＳ１２０５では、ステップＳ１２０４で検出された電池残量が、圧電素子４３０の駆動に必要な電力を供給できる量か否かを判断する。
【０１１４】
そして、ステップＳ１２０５で、電池残量が、圧電素子４３０の駆動に必要な電力を供給できる量でないと判断されると、ステップＳ１２０９に移行する。ステップＳ１２０９では、電池残量が不足しているためゴミ除去動作を行えない旨を伝えるメッセージをカラー液晶モニター１９に所定時間表示（図１３参照）した後、ステップＳ２１０１の撮影待機あるいはスリープ状態に戻る。
【０１１５】
一方、ステップＳ１２０５で、電池残量が、圧電素子４３０の駆動に必要な電力を供給できる量であると判断されると、ステップＳ１２０６に移行する。
【０１１６】
ステップＳ１２０６では、クイックリターンミラー６をアップして撮影光路外に退避させるとともに、シャッターユニット３２は先羽根群９０２ａを走行させて開口部を開く。これにより、撮影光束が光学ローパスフィルタ４１０に設けられた酸化チタンコート８０１に導かれる。
【０１１７】
次に、ステップＳ１２０７では、ＭＰＵ１００は圧電素子駆動回路１１１の起動信号を発生する。圧電素子駆動回路１１１はＭＰＵ１００からの起動信号を受けると、ステップＳ１２０８で圧電素子４３０への電圧印加を開始し、光学ローパスフィルタ４１０を面内方向に所定時間振動させる。ステップＳ１２０８での処理が終了すると、ステップＳ１２０１の撮影待機あるいはスリープ状態に戻る。
【０１１８】
このように、この実施の形態では、撮影光束を光学ローパスフィルタ４１０に直接導くことによって光学ローパスフィルタ４１０に設けられた酸化チタンコート８０１の光触媒反応を進行させことができる。このため、光学ローパスフィルタ４１０を照明するＬＰＦ照明装置４１１が不要になって消費電力をさらに抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるデジタル一眼レフカメラのカメラ本体を前方から見た外観斜視図である。
【図２】図１の背面から見た斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例であるデジタル一眼レフカメラの電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図４】カメラ内部の撮像ユニット周りの保持構造を示す分解斜視図である。
【図５】撮像ユニットを説明するための正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】撮像ユニットの分解斜視図である。
【図８】光学ローパスフィルタを説明するための説明図である。
【図９】シャッターユニットを説明するための図であり、（ａ）はシャッターユニットの断面図、（ｂ）はシャッターカバー板を後羽根群側から見た図である。
【図１０】ゴムシートの斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態の一例であるデジタル一眼レフカメラのごみ除去動作例を説明するためのフローチャート図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態であるデジタル一眼レフカメラのごみ除去動作例を説明するためのフローチャート図である。
【図１３】電池残量不足によるごみ除去動作不能の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１          カメラ本体
１ａ        グリップ部
２          マウント
５          ミラーボックス
６          クイックリターンミラー
７          レリーズ釦
８          メインダイヤル
９          ＬＣＤ表示パネル
１９        カラー液晶モニター
３２        シャッターユニット
３３        撮像素子
１００      ＭＰＵ（駆動制御手段、照明制御手段）
１１１      圧電素子駆動回路（駆動制御手段）
１１３      照明制御回路（照明制御手段）
３００      本体シャーシ
４００      撮像ユニット
４１０      光学ローパスフィルタ（光学素子）
４１１      ＬＰＦ照明装置（照明手段）
４１１ａ    照明光源
４１１ｂ    照明光源
４２０      光学ローパスフィルタ保持部材（光学素子保持部材）
４２０ａ    光学ローパスフィルタ保持部材枠部
４２０ｂ    光学ローパスフィルタ保持部材腕部
４２１      圧電素子収納部
４２２      付勢部材収納部
４３０      圧電素子（駆動装置）
４４０      付勢部材
４５０      弾性部材
４６０      規制部材
５００      撮像素子保持ユニット
５１０      撮像素子保持部材
５２０      ゴムシート
８０１      酸化チタンコート（光触媒層）
８０２      水晶複屈折板
８０３      水晶位相板
８０４      赤外吸収フィルタ
８０５      水晶複屈折板
９０１      シャッター地板
９０１ａ    シャッター地板の開口部
９０２ａ    先羽根群
９０２ｂ    後羽根群
９０３      シャッターカバー板
９０３ａ    シャッターカバー板の開口部
９０４      羽根駆動装置
９０５      羽根仕切り板
【図１】
2008122792.tif 000003
【図２】
2008122792.tif 000004
【図３】
2008122792.tif 000005
【図４】
2008122792.tif 000006
【図５】
2008122792.tif 000007
【図６】
2008122792.tif 000008
【図７】
2008122792.tif 000009
【図８】
2008122792.tif 000010
【図９】
2008122792.tif 000011
【図１０】
2008122792.tif 000012
【図１１】
2008122792.tif 000013
【図１２】
2008122792.tif 000014
【図１３】
2008122792.tif 000015