(57)【要約】【課題】撮像素子に付着した不要物に起因する画質の劣化を防止可能な撮像装置、及びこれを含む光学装置を提供する。【解決手段】被写体像を撮像する撮像部２８と、撮像部２８を移動させる駆動部４５Ｘ，４５Ｙと、フィードバック制御の安定範囲で駆動部４５Ｘ，４５Ｙを駆動させ撮像部２８を所定の位置へ移動させる第１動作と、フィードバック制御の不安定範囲で駆動部４５Ｘ，４５Ｙを駆動させ撮像部２８を前記第１動作よりも大きな加速度で移動させる第２動作とを、駆動部４５Ｘ，４５Ｙに実行させることが可能な制御部１５と、を有する。【選択図】図１
2008211364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像する撮像部と、
前記撮像部を移動させる駆動部と、
フィードバック制御の安定範囲で前記駆動部を駆動させ前記撮像部を所定の位置へ移動させる第１動作と、フィードバック制御の不安定範囲で前記駆動部を駆動させ前記撮像部を前記第１動作よりも大きな加速度で移動させる第２動作とを、前記駆動部に実行させることが可能な制御部と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２動作として前記駆動部を発振させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記駆動部として、ボイスコイルモータを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置のぶれを検出するぶれ検出部を有し、
前記制御部は、前記ぶれ検出部の検出結果に基づき、被写体像のぶれを補正するべく前記撮像部を駆動するぶれ補正動作を、前記第１動作として前記駆動部に実行させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１動作と異なる制御常数を用いて前記駆動部を駆動させることで、前記第２動作を実行させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置を含むことを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、及びこれを含む光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて画像を取得する撮像装置では、撮像素子にゴミや埃等の不要物が付着して画質の劣化を招いてしまうことを防ぐために、撮像素子を振動駆動することで撮像素子に付着した不要物を振るい落として除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開2005-159711号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、前述のように撮像素子を振動駆動して不要物を除去するためには、振動の振幅が極力大きいことが望ましい。しかしながら従来の撮像装置では、撮像素子の駆動部として圧電素子が用いられているため、圧電素子自体の変位量は小さく、振動の振幅を十分に確保することができない。このため、撮像素子に付着した不要物を十分に除去することができず、画質の劣化を十分に防止することができないという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、撮像素子に付着した不要物に起因する画質の劣化を防止可能な撮像装置、及びこれを含む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】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、
被写体像を撮像する撮像部と、
前記撮像部を移動させる駆動部と、
フィードバック制御の安定範囲で前記駆動部を駆動させ前記撮像部を所定の位置へ移動させる第１動作と、フィードバック制御の不安定範囲で前記駆動部を駆動させ前記撮像部を前記第１動作よりも大きな加速度で移動させる第２動作とを、前記駆動部に実行させることが可能な制御部と、
を有することを特徴とする撮像装置を提供する。
【０００６】
また本発明は、
上記撮像装置を含むことを特徴とする光学装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像素子に付着した不要物に起因する画質の劣化を防止可能な撮像装置、及びこれを含む光学装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラについて添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
図１に示す本デジタルカメラ１は、手ブレ等による画像中の被写体像のブレを補正する防振機能と、撮像素子２８に付着したゴミや埃等の不要物を除去するゴミ除去機能を有しており、レンズ部２と、レンズ交換式のカメラボディとして構成されており該レンズ部２を着脱自在に備えたボディ部３とからなる。
【０００９】
レンズ部２は、主として撮影レンズ４、絞り部５、焦点距離エンコーダ６、距離エンコーダ７、レンズＣＰＵ８、及びレンズ側接点９を備えた交換レンズである。
撮影レンズ４は、複数のレンズ群からなり、不図示のレンズ駆動部によって駆動されるズームレンズ群及びフォーカシングレンズ群を含んでいる。
絞り部５は、絞り５ａと、該絞り５ａを開閉駆動するための絞り駆動部（ステッピングモータ）５ｂとを備えている。
焦点距離エンコーダ６は、撮影レンズ４におけるズームレンズ群の位置情報から焦点距離を換算し、この焦点距離情報をエンコードしてレンズＣＰＵ８へ出力するものである。
距離エンコーダ７は、撮影レンズ４におけるフォーカシングレンズ群の位置情報から被写体距離を換算し、この被写体距離情報をエンコードしてレンズＣＰＵ８へ出力するものである。
【００１０】
レンズＣＰＵ８は、ボディ部３におけるボディＣＰＵ１５との通信機能を有しており、詳しくは、焦点距離エンコーダ６及び距離エンコーダ７で得られた焦点距離情報及び被写体距離情報等をボディ部３へ入力し、ボディＣＰＵ１５からレリーズ情報やフォーカス情報や絞り量情報を取得する。
またレンズＣＰＵ８は、レンズ部２を構成する各要素の制御機能も有しており、詳しくは、ボディＣＰＵ１５からのフォーカス情報や絞り量情報に基づき、レンズ駆動部の制御（オートフォーカス制御）や絞り駆動部の制御（絞り制御）を行う。
【００１１】
レンズ側接点９は、レンズ部２をボディ部３に装着した際に、ボディ部３に設けられたボディ側接点１６と接続されることで、ボディ部３の電源１７からレンズ部２内の各駆動部を駆動するための駆動電力が供給される接点、レンズＣＰＵ８を駆動するためのＣＰＵ駆動電力が供給される接点、及びデジタル通信を行う接点を含む。
なお、このデジタル通信を行う接点は、詳しくはレンズＣＰＵ８から出力された焦点距離情報や被写体距離情報等をボディ部３のボディＣＰＵ１５へ入力する通信と、ボディＣＰＵ１５から出力されたフォーカス位置情報や絞り量情報等をレンズ部２のレンズＣＰＵ８へ入力する通信を行う。
【００１２】
ボディ部３は、主としてボディＣＰＵ１５、レリーズスイッチ１８、メインミラー１９ａとサブミラー１９ｂからなるミラー部１９、ＡＦセンサ２０、不図示のストロボ、シャッタ部２１、アナログ処理回路２２、デジタル処理回路２３、防振スイッチ２４、防振モードスイッチ２５、ジャイロセンサ２６、ＥＥＰＲＯＭ２７、撮像素子２８、撮像素子駆動回路２９、防振ユニット３０、防振駆動ドライバ３１、防振追従制御ＩＣ３２、位置検出部３３、表示部３４、ゴミ除去スイッチ３５、及びボディ側接点１６を有するカメラボディである。
【００１３】
レリーズスイッチ１８は、ボディ部３のハウジング上面側に設けられており、シャッタ部２１を駆動するタイミングを撮影者が操作するためのスイッチであって、本レリーズスイッチ１８の操作状態をボディＣＰＵ１５へ出力するものである。本レリーズスイッチ１８が撮影者によって半押しされている際には、ＡＦ（オートフォーカス）、ＡＥ（自動露出）、後述する防振モード等の状況に応じて、レンズ部２からの情報取得、防振駆動等が行われ、全押しされた際にはミラーアップやシャッタ駆動等の後述する露光動作が行われる。
【００１４】
メインミラー１９ａは、構図を決定する際に不図示のファインダーに被写体像を導くためのものである。このメインミラー１９ａは、ボディＣＰＵ１５からレリーズスイッチ１８の全押し情報が入力された際に、光軸上から退避（ミラーアップ）して露光が行われ、露光終了時には再度光軸上に配置（ミラーダウン）される。
サブミラー１９ｂは、メインミラー１９ａを透過した光を反射してＡＦセンサ２０へ導くものであり、露光中はメインミラー１９ａとともにミラーアップされる。
ＡＦセンサ２０は、オートフォーカスを行うためのセンサであって、ＣＣＤが用いられている。
なお、斯かるメインミラー１９ａとサブミラー１９ｂからなるミラー部１９のミラーアップ／ミラーダウン駆動は、不図示のミラー駆動部（例えば、ＤＣモータ等）によって行われる。
【００１５】
シャッタ部２１は、シャッタ制御回路３６からの指示に基づき開放されて、所定時間だけ被写体光を撮像素子へ導く、即ち露光を行うものである。
シャッタ制御回路３６は、ボディＣＰＵ１５からレリーズスイッチ１８の全押し情報が入力された際に、不図示のシャッタ駆動部（例えば、ＤＣモータ等）を介してシャッタ部２１を開閉駆動することで、露光時間の制御を行うものである。
【００１６】
アナログ処理回路２２は、撮像素子２８からの出力（画像データ）をＳ／Ｎ比の改善やレベル調整等の処理を行ってデジタル処理回路２３へ出力するものである。
デジタル処理回路２３は、アナログ処理回路２２によって処理された撮像素子２８からの出力をＡ／Ｄ変換してボディＣＰＵ１５へ出力するものである。
【００１７】
防振スイッチ２４は、撮影者による防振駆動のオン／オフ指示をボディＣＰＵ１５へ入力するものである。
防振モードスイッチ２５は、撮影者が防振駆動のモード切り替えを行うためのスイッチであって、選択された防振モードをボディＣＰＵ１５へ出力するものである。本実施形態では、レリーズスイッチ１８が全押しされた際、つまり露光中のみ防振駆動が行われる防振モード１と、レリーズスイッチ１８が半押しされてから露光が終了するまで防振駆動が行われる防振モード２が設けられている。
【００１８】
ジャイロセンサ２６は、手ブレ等に起因してボディ部３に生じるブレの２軸（Ｘ方向及びＹ方向）の角速度を検出し、ボディＣＰＵ１５へ出力するものである。
ＥＥＰＲＯＭ２７は、ジャイロセンサ２６のゲイン値、角度調整値、及び後述するボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙの極性等の情報を有する記憶装置であって、これらの情報を適宜ボディＣＰＵ１５へ出力するものである。
【００１９】
撮像素子駆動回路２９は、レリーズスイッチ１８全押しのタイミング等の入力をボディＣＰＵ１５から受けて、撮像素子２８に画像データを出力させるタイミング等の制御を行うものである。
撮像素子２８は、撮像素子保持部４０に固定された光電変換素子であって、撮像素子駆動回路２９からの指示に基づき、アナログ処理回路２２に画像データを出力するものである。
【００２０】
防振ユニット３０は、撮像素子２８を撮像素子保持部４０とともに防振駆動して光学的な防振を行うための機構である。
図２は、本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおける防振ユニット３０の構成を示す図である。
図２に示すように防振ユニット３０は、撮像素子２８を保持する撮像素子保持部４０と、ボディ部３のハウジングに固設されており撮像素子保持部４０をＸＹ方向へ移動可能に収納するベース部４１と、撮像素子保持部４０を駆動するための駆動用アクチュエータ（４５Ｘ，４５Ｙ）とからなる。
撮像素子保持部４０は、長方形の板状部材からなり、撮像素子２８を保持する面には、長辺及び短辺に沿ってそれぞれ配置されたコイル４２Ｘ，４２Ｙと、位置検出用マグネット３３ａが備えられている。
【００２１】
ベース部４１には、撮像素子保持部４０の各コイル４２Ｘ，４２Ｙの上方まで延在したＬ字型のヨーク４３Ｘ，４３Ｙが設けられており、各ヨーク４３Ｘ，４３Ｙの下面には、各コイル４２Ｘ，４２Ｙに対向するように永久磁石４４Ｘ，４４Ｙが備えられている。さらにベース部４１には、位置検出マグネット３３ａに対向するホール素子３３ｂを先端に備えたアーム３３ｃが設けられている。
なお、ベース部４１には、Ｘ方向及びＹ方向へ延在したＬ字型のガイドバー４６が３つの支柱部４６ａ〜４６ｃを介して設けられており、この支柱部４６ａ〜４６ｃは、撮像素子保持部４０の回転を防ぐためのものである。
また、斯かる構成のベース部４１には、防振ユニット３０が防振駆動していない場合に該防振ユニット３０の動きを機械的に拘束し、防振ユニット３０が防振駆動又は後述するゴミ除去駆動している場合に拘束を解除する不図示のロック機構がさらに設けられている。
【００２２】
駆動用アクチュエータ（４５Ｘ，４５Ｙ）は、防振駆動ドライバ３１からの入力を受けて撮像素子保持部４０をＸＹ方向へ駆動するものであり、本実施形態ではＸ方向駆動用，Ｙ方向駆動用として配置した２つのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４５Ｘ，４５Ｙを用いている。
このボイスコイルモータ４５Ｘは、撮像素子保持部４０のコイル４２Ｘとベース部４１のヨーク４３Ｘ及び永久磁石４４Ｘからなり、ヨーク４３Ｘと永久磁石４４Ｘによって磁界を発生させてコイル４２Ｘに電流を流すことで、撮像素子保持部４０をＸ方向へ移動させることができる。またボイスコイルモータ４５Ｙは、ボイスコイルモータ４５Ｘと同様の構成であり、撮像素子保持部４０をＹ方向へ移動させることができる。斯かる２つのボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙによって撮像素子保持部４０をＸＹ方向へ移動させることが可能となり、即ち撮像素子２８をＸＹ方向へ移動させることが可能となる。
なお、ボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙにおけるコイル４２Ｘ，４２Ｙとヨーク４３Ｘ，４３Ｙ及び永久磁石４４Ｘ，４４Ｙの配置は前述の配置に限られず、コイル４２Ｘ，４２Ｙをベース部４１に配置し、ヨーク４３Ｘ，４３Ｙ及び永久磁石４４Ｘ，４４Ｙを撮像素子保持部４０に配置してもよい。
【００２３】
位置検出部３３は、撮像素子保持部４０の位置検出マグネット３３ａと、ベース部４１のアーム３３ｃに備えられたホール素子３３ｂとからなる。斯かる位置検出部３３は、ホール効果を利用して位置検出マグネット３３ａの磁束をホール素子３３ｂで検出することで撮像素子２８の位置を検出し、さらにこの検出信号をアンプ３７で増幅し位置情報として防振追従制御ＩＣ３２へ出力する。
なお、位置検出部３３はこれに限られず、光位置センサ（ＰＳＤ）等を用いてもよい。
【００２４】
ボディＣＰＵ１５は、レンズ部２におけるレンズＣＰＵ８との通信機能を有しており、詳しくはレンズ部２がボディ部３に対して適切に装着されているか否かの通信を行い、レンズＣＰＵ８から撮影レンズ４の焦点距離情報や被写体距離情報を取得する。
またボディＣＰＵ１５は、レリーズスイッチ１８が撮影者によって半押しされている際には、ＡＦ、ＡＥ、防振モード等の状況等に応じて、レリーズ情報、フォーカス情報、絞り量情報等をレンズＣＰＵ８へ出力する。そして、レリーズスイッチ１８が撮影者によって全押しされた際には、ボディＣＰＵ１５は、ボディ部３におけるミラー部１９、シャッタ部２１、及び不図示のロック機構の駆動指示、レンズ部２における絞り部５の駆動指示を、対応する駆動部へ出力する。
またボディＣＰＵ１５は、デジタル処理回路２３から入力された画像データに画像処理を行い、被写体の撮影画像として表示部３４に出力する。
【００２５】
さらに、ボディＣＰＵ１５は、手ブレ等によってボディ部３に生じるブレのブレ角度を求め、このブレ角度とレンズ部２における撮影レンズ４の焦点距離情報及び被写体距離情報から撮像素子２８のブレ補正量を算出し、これに対応する撮像素子保持部４０の目標位置を防振追従制御ＩＣ３２へ出力するものである。
なお、撮像素子２８のブレ補正量を求めるための演算処理は、以下の手順で行われる。
まずボディＣＰＵ１５は、ＥＥＰＲＯＭ２７からジャイロセンサ２６のゲイン値や角度調整値、及びジャイロセンサ２６からブレの角速度情報を取得し、ブレの角速度を完全積分することによってブレ角度を求める。
次にボディＣＰＵ１５は、レンズＣＰＵ８から撮影レンズ４の焦点距離情報及び被写体距離情報を受けて、以下の演算式から撮像素子２８のブレ補正量を求める。
【００２６】
撮像素子２８のブレ補正量は、以下の式（１）で表すことができる（図３を参照。）。
（１）    Ｌ＝βＲtanθ                近接
但し、
Ｌ：撮像素子２８のブレ補正量
β：横倍率（β＝ｂ／ａ）
ａ：被写体から前側主点までの距離
ｂ：後側主点から像面までの距離
Ｒ：被写体距離
θ：ボディ部３のブレ角度
【００２７】
ここで、無限遠の場合は被写体距離Ｒ→∞となるため、Ｒ≒ａとなる。
したがって式（１）はＬ＝ｂtanθとなり、さらにｂ＝ｆ（焦点距離）であるため、
（２）    Ｌ＝ｆtanθ                無限遠
が成り立つ。
【００２８】
防振追従制御ＩＣ３２は、防振ユニット３０を防振駆動制御するための集積回路である。ボディＣＰＵ１５から入力された撮像素子保持部４０の目標位置情報と位置検出部３３から入力された撮像素子保持部４０の位置情報に基づき、撮像素子保持部４０の移動量を算出して防振駆動ドライバ３１へ出力する。
防振駆動ドライバ３１は、防振ユニット３０における駆動アクチュエータを駆動させるためのドライバであって、防振追従制御ＩＣ３２から撮像素子保持部４０の移動量の入力を受けて、撮像素子保持部４０の駆動方向及び駆動量を制御するものである。
【００２９】
ボディ側接点１６は、レンズ部２をボディ部３に装着した際に、上述したレンズ部２のレンズ側接点９と接続されることにより、レンズ部２内の各駆動部を駆動するための駆動電力を供給する接点、レンズＣＰＵ８を駆動するためのＣＰＵ駆動電力を供給する接点、及びデジタル通信を行う接点を含む。
なお、このデジタル通信を行う接点は、詳しくはレンズＣＰＵ８から出力された焦点距離情報や被写体距離情報等をボディ部３のボディＣＰＵ１５へ入力する通信と、ボディＣＰＵ１５から出力されたフォーカス位置情報や絞り量情報等をレンズ部２のレンズＣＰＵ８へ入力する通信を行う。
【００３０】
以上の構成の下、本デジタルカメラ１では、以下の防振撮影ルーチンにしたがって被写体の撮影が行われる。
図４は、本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおいて実行される防振撮影ルーチンを示すフローチャートである。
図４に示す本防振撮影ルーチンは、撮影者がレリーズスイッチ１８を半押しすることで開始される。なお、本防振撮影ルーチンは、撮影者が防振モードスイッチ２５によって防振モード１を選択している場合の本デジタルカメラ１の動作手順を示すものである。
【００３１】
ステップＰ１：ボディＣＰＵ１５は、撮影者がレリーズスイッチ１８を半押ししている時間を測定するための半押しタイマーをリセットして時間の計測を開始する。
ステップＰ２：ボディＣＰＵ１５は、レンズ部２の距離エンコーダ７で得られた被写体距離情報をレンズＣＰＵ８を介して取得する。
ステップＰ３：ボディＣＰＵ１５は、レンズ部２の焦点距離エンコーダ６で得られた焦点距離情報をレンズＣＰＵ８を介して取得する。
【００３２】
ステップＰ４：レンズＣＰＵ８は、ボディＣＰＵ１５から入力されたＡＦ情報に基づき、不図示のレンズ駆動部によって撮影レンズ４におけるフォーカシングレンズ群を駆動して焦点位置を調整する。
ステップＰ５：ボディＣＰＵ１５は、レリーズスイッチ１８が撮影者によって全押しされているか否かを判定する。全押しされている場合はステップＰ６へ進み、全押しされていない場合はステップＰ７へ進む。
ステップＰ６：ボディＣＰＵ１５は、別途後述する露光動作ルーチンを実行する。
【００３３】
ステップＰ７：ボディＣＰＵ１５は、半押しタイマーの計測時間が所定時間を越えているか否かを判定する。越えている場合は本防振撮影ルーチンが終了し、越えていない場合はステップＰ８へ進む。
ステップＰ８：ボディＣＰＵ１５は、撮影者によってレリーズスイッチ１８が半押しされているか否かを判定する。半押しされている場合はステップＰ２へ進み、半押しされていない場合は本防振撮影ルーチンが終了する。
【００３４】
次に上述した防振撮影ルーチンにおけるステップＰ６の露光動作ルーチンについて説明する。
図５は、本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおいて実行される露光動作ルーチンを示すフローチャートである。
ステップＴ１：ボディＣＰＵ１５は、不図示のミラー駆動部を制御してミラー部１９を光軸上から退避させる（ミラーアップ）。
【００３５】
ステップＴ２：レンズＣＰＵ８は、ボディＣＰＵ１５から入力された絞り量情報に基づき、絞り駆動部５ｂによって絞り５ａを駆動して絞り値を調整する。
ステップＴ３：ボディＣＰＵ１５は、不図示のロック機構による防振ユニット３０のロックを解除する。
ステップＴ４：ボディＣＰＵ１５は、防振追従制御ＩＣ３２及び防振駆動ドライバ３１を介して防振ユニット３０を制御し、撮像素子２８の中心と光軸とが合致するように撮像素子保持部４０を移動させるセンタリング制御を行う。
【００３６】
ステップＴ５：ボディＣＰＵ１５は、防振ユニット３０をブレ補正駆動（防振駆動）させる。詳細には、まずボディＣＰＵ１５が、上述した演算処理を行い撮像素子２８のブレ補正量を算出し、これに対応する撮像素子保持部４０の目標位置を防振追従制御ＩＣ３２へ出力する。これにより防振追従制御ＩＣ３２は、撮像素子保持部４０の目標位置情報と位置検出部３３で検出された撮像素子保持部４０の現在位置情報から撮像素子保持部４０の移動量を算出して防振駆動ドライバ３１へ出力する。この出力に基づき防振駆動ドライバ３１は、駆動アクチュエータであるボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙ制御して撮像素子保持部４０を防振駆動させる。
ステップＴ６：ボディＣＰＵ１５は、シャッタ制御回路３６を介してシャッタ部２１を所定時間開放し、被写体光を撮像素子２８へ導くことで露光を行う。
【００３７】
ステップＴ７：ボディＣＰＵ１５は、撮像素子駆動回路２９を介して撮像素子２８を制御する。これにより撮像素子２８は、被写体光を受光し、画像データとしてアナログ処理回路２２及びデジタル処理回路２３を順に介してボディＣＰＵ１５に入力する。
ステップＴ８：レンズＣＰＵ８は、絞り駆動部５ｂを制御して絞り５ａを開放する。
ステップＴ９：ボディＣＰＵ１５は、不図示のミラー駆動部を制御してミラー部１９を光軸上へ戻す（ミラーダウン）。
ステップＴ１０：ボディＣＰＵ１５は、不図示のロック機構を駆動して防振ユニット３０を再びロックし、本露光動作ルーチンは終了する。
以上より、本デジタルカメラ１は、上記防振撮影ルーチン及び露光動作ルーチンを実行することで、防振を行いながら被写体の撮影を行うことができる。
【００３８】
次に、本デジタルカメラ１において最も特徴的なゴミ除去機能について詳細に説明する。
本デジタルカメラ１は、上述した防振ユニット３０を防振駆動時の動作よりも大きな加速度で駆動（ゴミ除去駆動）させることで、撮像素子２８に付着したゴミや埃等の不要物を振るい落として除去するものである。
図１に示すようにボディ部３には、撮影者が防振ユニット３０のゴミ除去駆動の開始指示を入力するためのゴミ除去スイッチ３５が設けられている。
【００３９】
また、ボディ部３におけるボディＣＰＵ１５は、上述した機能に加えて、駆動ユニット３０における駆動アクチュエータの駆動電圧を変更する指示を防振駆動ドライバ３１へ入力する機能を有している。詳細には、ボディＣＰＵ１５は、防振ユニット３０を防振駆動させる際には、フィードバック制御の安定範囲で駆動アクチュエータを駆動する所定の防振駆動用電圧を防振駆動ドライバ３１へ指示する。そして、ボディＣＰＵ１５は、防振ユニット３０をゴミ除去駆動させる際には、防振ユニット３０を防振駆動時の動作よりも大きな加速度で駆動するために、フィードバック制御の不安定範囲で駆動アクチュエータを駆動する前記防振駆動用電圧とは異なるゴミ除去駆動用電圧を防振駆動ドライバ３１へ指示する。
【００４０】
このため、防振駆動ドライバ３１は、ボディＣＰＵ１５からゴミ除去駆動用電圧が指示された際には、このゴミ除去駆動用電圧を駆動アクチュエータへ出力する。これにより駆動アクチュエータは、フィードバック制御の不安定範囲で駆動するため、撮像素子保持部４０は、防振駆動時の動作よりも大きな加速度で駆動されて発振状態となる。これにより、撮像素子２８に付着した不要物を振るい落として除去することができる。
【００４１】
以上の構成の下、本デジタルカメラ１では、以下のゴミ除去ルーチンにしたがって撮像素子２８に付着した不要物の除去が行われる。
図６は、本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおいて実行されるゴミ除去ルーチンを示すフローチャートである。
図６に示すゴミ除去ルーチンは、撮影者によってゴミ除去スイッチ３５が操作された際に開始される。
【００４２】
ステップＳ１：ボディＣＰＵ１５は、不図示のロック機構による防振ユニット３０のロックを解除する。そしてボディＣＰＵ１５は、防振追従制御ＩＣ３２及び防振駆動ドライバ３１を介して防振ユニット３０を制御し、撮像素子２８の中心と光軸とが合致するように撮像素子保持部４０を移動させるセンタリング制御を行う。
ステップＳ２：ボディＣＰＵ１５は、駆動ユニット３０におけるボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙの駆動電圧を、防振駆動用電圧からゴミ除去駆動用電圧へ変更する指示を防振駆動ドライバ３１へ入力する。
【００４３】
ステップＳ３：防振駆動ドライバ３１は、防振ユニット３０へゴミ除去駆動用の電圧を出力し、これにより撮像素子保持部４０は発振状態となる。発振中、撮像素子保持部４０は可動範囲内で大きく振動するため、撮像素子２８の撮像面に付着した不要物を振り落として除去することができる。
ステップＳ４：ボディＣＰＵ１５は、撮像素子保持部４０の発振が開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合はステップＳ５へ進み、所定時間が経過していない場合はステップＳ３へ戻る。
【００４４】
ステップＳ５：ボディＣＰＵ１５は、ボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙの駆動電圧を、ゴミ除去駆動用電圧から防振駆動用電圧へ変更する指示を防振駆動ドライバ３１へ入力する。
ステップＳ６：ボディＣＰＵ１５は、防振追従制御ＩＣ３２及び防振駆動ドライバ３１を介して防振ユニット３０を制御し、撮像素子２８の中心と光軸とが合致するように撮像素子保持部４０を移動させるセンタリング制御を行う。そしてボディＣＰＵ１５は、不図示のロック機構を駆動して防振ユニット３０を再びロックし、本ゴミ除去ルーチンは終了する。
【００４５】
以上の構成により、本デジタルカメラ１は、上記ゴミ除去ルーチンを実行することで、撮像素子２８に付着した不要物を効果的に除去することができる。したがって本デジタルカメラ１は、撮像素子２８に付着した不要物に起因する画質の劣化を有効に防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、上述のように駆動アクチュエータとしてボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙを採用してゴミ除去時にこれを発振させる構成であるため、撮像素子保持部４０は可動範囲内で大きく振動することとなるため、振動の振幅を十分に確保することができ、撮像素子２８に付着した不要物を効果的に振り落とすための慣性力を得ることができる。
【００４７】
また、ボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙを採用した防振ユニット３０においては、防振時の設定を変更すれば、ボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙが発振して制御不能の状態とすることができる。このため、ボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙを発振させるための方法は、上述のようにその駆動電圧を変更することだけに限られない。
例えば、駆動電圧を変更する場合と同様に、上述したゴミ除去ルーチンのステップＳ５において、ボディＣＰＵ１５がＥＥＰＲＯＭ２７からボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙの極性を取得し、これを変更する指示を防振駆動ドライバ３１へ入力する構成とすることで、ボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙを発振させることができる。
【００４８】
また例えば、同じく上述したゴミ除去ルーチンのステップＳ５において、ボディＣＰＵ１５が、アンプ３７の制御常数（下記ＰＩＤ制御式におけるＰＩＤ係数Ｋｐ）を変更する指示を防振追従制御ＩＣ３２へ入力する構成とすることで、ボイスコイルモータ４５Ｘ，４５Ｙを発振させることができる。
【００４９】
【数１】
2008211364.tif 000003
【００５０】
以上より本実施形態によれば、撮像素子に付着した不要物に起因する画質の劣化を防止可能な撮像装置を実現することができ、該撮像装置を含む光学装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおける防振ユニット３０の構成を示す図である。
【図３】本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラおいて、撮像素子のブレ補正量Ｌを求める式を説明する図である。
【図４】本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおいて実行される防振撮影ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおいて実行される露光動作ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本願の実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラにおいて実行されるゴミ除去ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１      デジタルカメラ
２      レンズ部
３      ボディ部
８      レンズＣＰＵ
１５    ボディＣＰＵ
２８    撮像素子
３０    防振ユニット
３３    位置検出部
４０    撮像素子保持部
４１    ベース部
４５Ｘ，４５Ｙ    ボイスコイルモータ
【図１】
2008211364.tif 000004
【図２】
2008211364.tif 000005
【図３】
2008211364.tif 000006
【図４】
2008211364.tif 000007
【図５】
2008211364.tif 000008
【図６】
2008211364.tif 000009