(57)【要約】【課題】防塵幕や光学ローパスフィルタ等の光学部材の表面に付着した異物を手動で除去する場合に、それらの光学部材の破損を防止しつつ異物を効率よく除去できるようにする。【解決手段】被写体像を光電変換する撮像素子３３と、撮像素子の、被写体に近い側に配置された光透過性の第１の光学部材４１０と、第１の光学部材を振動させる圧電素子４３０と、撮像素子と第１の光学部材の間に配置された光透過性の第２の光学部材６１０と、第２の光学部材を、撮像素子の光軸に沿う方向に移動させる駆動装置６２０と、第１の光学部材が圧電素子により加振される間は、第２の光学部材を第１の光学部材から離れる位置に移動させ、第１の光学部材が圧電素子により加振される間以外は、第２の光学部材を第１の光学部材に略密着する位置に移動させるように、駆動装置を制御する制御部とを具備する。【選択図】図７
2008236669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子の、被写体に近い側に配置された光透過性の第１の光学部材と、
前記第１の光学部材を振動させる加振手段と、
前記撮像素子と前記第１の光学部材の間に配置された光透過性の第２の光学部材と、
前記第２の光学部材を、前記撮像素子の光軸に沿う方向に移動させる駆動手段と、
前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材から離れる位置に移動させ、前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間以外は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材に略密着する位置に移動させるように、前記駆動手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の光学部材と前記第２の光学部材は、それぞれ、前記撮像素子の被写体に近い側に配置された光学ローパスフィルタの一部を構成す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】
被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の、被写体に近い側に配置された光透過性の第１の光学部材と、前記第１の光学部材を振動させる加振手段と、前記撮像素子と前記第１の光学部材の間に配置された光透過性の第２の光学部材と、前記第２の光学部材を、前記撮像素子の光軸に沿う方向に移動させる駆動手段と、を備える撮像装置を制御する方法であって、
前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材から離れる位置に移動させ、前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間以外は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材に略密着する位置に移動させるように、前記駆動手段を制御する制御工程を具備することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置における、撮影光軸上に配設された光学部材に付着した塵埃等の異物を除去する技術に関するものである。
【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撮像装置では、撮影光束を撮像素子で受光し、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。撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣ−ＭＯＳセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｓｅｎｓｏｒ）等が用いられる。
【０００３】
このような撮像装置では、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が配置されており、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異物が付着する場合がある。撮像素子のカバーガラスやこれらのフィルタの表面に異物が付着すると、その付着部分が黒い点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一眼レフデジタルカメラでは、シャッタ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おり、それらの作動部から発生した塵埃等の異物が、撮像素子やローパスフィルタに付着することがある。また、レンズ交換時に、レンズマウントの開口から塵埃等がカメラ本体内に入り込み、これが付着することもある。
【０００５】
そこで特許文献１には、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異物を除去する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３１９２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、防塵幕の表面に付着した異物を除去するために、防塵幕に接合された圧電素子に電圧を印加し、この圧電素子の駆動により防塵幕を光軸方向に変位させて振動を発生させている。防塵幕に付着した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、異物を防塵幕から飛散させる必要があるが、その力には当然限界があり、振動だけでは異物を除去できない場合がある。
【０００７】
一方、手動で異物を取り除くための機能として手動クリーニングモードが知られている。これは、カメラをそのモードに設定すると、クイックリターンミラーがアップしアップ状態が保持されると同時にシャッタが開放され開放状態が保持される。これにより、光学ローパスフィルタ等の表面に直接触ることができる状態となり、専用の工具、あるいは綿棒等により光学ローパスフィルタ等の表面を清掃し異物を除去する。
【０００８】
防塵幕の振動で異物を除去し切れない場合は、上述の手動クリーニングモードでの除去作業が必要となるが、その際、光学部材に直接触れるため、その表面を傷つけないように注意を要する。それとともに、防塵幕等の薄物が清掃対象となる場合は、過負荷による破損等の危険を伴うため、より以上の注意を払う必要があった。また、例え十分な注意を払って清掃作業を行ったつもりでも、防塵幕等を破損してしまう場合もある。
【０００９】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、防塵幕や光学ローパスフィルタ等の光学部材の表面に付着した異物を手動で除去する場合に、それらの光学部材の破損を防止しつつ異物を効率よく除去できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の、被写体に近い側に配置された光透過性の第１の光学部材と、前記第１の光学部材を振動させる加振手段と、前記撮像素子と前記第１の光学部材の間に配置された光透過性の第２の光学部材と、前記第２の光学部材を、前記撮像素子の光軸に沿う方向に移動させる駆動手段と、前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材から離れる位置に移動させ、前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間以外は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材に略密着する位置に移動させるように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の、被写体に近い側に配置された光透過性の第１の光学部材と、前記第１の光学部材を振動させる加振手段と、前記撮像素子と前記第１の光学部材の間に配置された光透過性の第２の光学部材と、前記第２の光学部材を、前記撮像素子の光軸に沿う方向に移動させる駆動手段と、を備える撮像装置を制御する方法であって、前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材から離れる位置に移動させ、前記第１の光学部材が前記加振手段により加振される間以外は、前記第２の光学部材を前記第１の光学部材に略密着する位置に移動させるように、前記駆動手段を制御する制御工程を具備することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係わるプログラムは、上記の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係わる記憶媒体は、上記のプログラムを記憶したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、防塵幕や光学ローパスフィルタ等の光学部材の表面に付着した異物を手動で除去する場合に、それらの光学部材の破損を防止しつつ異物を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、本発明の好適な一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１及び図２は本発明の一実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラの外観を示す図である。具体的には、図１はカメラ前面側から見た斜視図であって、撮影レンズユニットを外した状態を示し、図２はカメラ背面側から見た斜視図である。
【００１７】
図１において、１はカメラ本体であり、撮影時に使用者がカメラを安定して握り易いように前方に突出したグリップ部１ａが設けられている。２はマウント部であり、着脱可能な撮影レンズユニット２００ａ（図３参照）をカメラ本体に固定させる。マウント接点２１は、カメラ本体１と撮影レンズユニット２００ａとの間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝達すると共に、撮影レンズユニット側に電力を供給する機能を有する。また、マウント接点２１は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを可能なように構成してもよい。
【００１８】
４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である。５はカメラ筐体内に配置されたミラーボックスで、撮影レンズを通過した撮影光束はここへ導かれる。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を取り得る。
【００１９】
カメラ上部のグリップ側には、撮影開始の起動スイッチとしてのシャッタボタン７と、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が配置されている。また、撮影系の動作モードを設定するための動作モード設定ボタン１０も配置されている。これらの操作部材の操作結果の一部は、ＬＣＤ表示パネル９に表示される。
【００２０】
シャッタボタン７は、第１ストローク（半押し）でＳＷ１（後述の７ａ）がＯＮし、第２ストローク（全押し）でＳＷ２（後述の７ｂ）がＯＮする構成となっている。
【００２１】
また、動作モード設定ボタン１０は、シャッタボタン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、ＬＣＤ表示パネル９にその設定状況が表示される。
【００２２】
カメラ上部中央には、カメラ本体に対してポップアップするストロボユニット１１とストロボ取付け用のシュー溝１２とストロボ接点１３が配置されており、カメラ上部右寄りには撮影モード設定ダイヤル１４が配置されている。
【００２３】
グリップに対して反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋１５が設けられていて、この外部端子蓋１５を開けた内部には、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とＵＳＢ出力用コネクタ１７が納められている。
【００２４】
図２において、カメラ背面側には上方にファインダ接眼窓１８が設けられ、更に背面中央付近には画像表示可能なカラー液晶モニタ１９が設けられている。カラー液晶モニタ１９の横に配置されたサブ操作ダイヤル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。
【００２５】
４３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である。
【００２６】
４４は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であり、ローパスフィルタ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。具体的には後述する。
【００２７】
図３は、本実施形態の一眼レフデジタルカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。なお、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示している。
【００２８】
１００はカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータからなる中央処理装置（以下、ＭＰＵという）である。ＭＰＵ１００は、カメラの動作制御を司るものであり、カメラの各要素に対して様々な処理や指示を実行する。
【００２９】
１００ａはＭＰＵ１００に内蔵されたＥＥＰＲＯＭであり、時刻計測回路１０９の計時情報やその他の情報を記憶可能である。
【００３０】
ＭＰＵ１００には、ミラー駆動部１０１、焦点検出回路１０２、シャッタ駆動回路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。また、液晶表示駆動回路１０７、バッテリチェック回路１０８、時刻計測回路１０９、電源供給回路１１０、圧電素子駆動回路１１１、光学部材駆動回路１１３も接続されている。これらの回路はＭＰＵ１００の制御により動作するものである。
【００３１】
また、ＭＰＵ１００は、撮影レンズユニット２００ａ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２００ａ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２００ａ内の撮影レンズ２００および絞り２０４の駆動を、ＡＦ駆動部２０２および絞り駆動部２０３を介して行うことが可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、撮影レンズ２００を便宜上１枚のレンズで示しているが、実際は多数のレンズ群により構成されている。
【００３３】
ＡＦ駆動部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。２０３は絞り駆動部であり、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の開口径を変化させ、光学的な絞り値を得るように構成されている。
【００３４】
クイックリターンミラー６を構成するメインミラー６ａ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焦点検出用センサユニット３１へ導く。
【００３５】
ミラー駆動部１０１は、クイックリターンミラー６を構成するメインミラー６ａ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ためのものである。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。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。
【００３６】
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周知の位相差検出方式の焦点検出用センサユニットである。焦点検出用センサユニット３１から出力された信号は、焦点検出回路１０２へ供給され、被写体像信号に変換された後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駆動部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。
【００３７】
２２はペンタプリズムであり、メインミラー６ａ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。
【００３８】
ペンタプリズム２２は、撮影光束の一部を測光センサ３７にも導く。測光回路１０６は、測光センサ３７の出力を、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、ＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００は、得られる輝度信号から露出値を算出する。
【００３９】
３２は機械式フォーカルプレーンシャッタであり、ユーザがファインダにより被写体像を観察している時には撮影光束を遮る。また撮像時にはレリーズ信号に応じて、不図示の先羽根群と後羽根群の走行する時間差により所望の露光時間を得るように構成されている。機械式フォーカルプレーンシャッタ３２は、ＭＰＵ１００の指令を受けたシャッタ駆動回路１０３によって制御される。
【００４０】
３３は撮像素子で、本実施形態では撮像デバイスであるＣＭＯＳセンサが用いられる。ただし、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。
【００４１】
３４はクランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路であり、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可能である。３５はＡＧＣ（自動利得調整装置）であり、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可能である。３６はＡ／Ｄ変換器であり、撮像素子３３のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。
【００４２】
４１０は光学的に透明な振動板である。６１０は光学ローパスフィルタで、水晶からなる複屈折板および位相板を複数枚貼り合わせて積層し、更に赤外カットフィルタを貼り合わせて構成されている。
【００４３】
４３０は積層型の圧電素子であり、ＭＰＵ１００から指令を受けた圧電素子駆動回路１１１により加振され、その振動を振動板４１０に伝えるように構成されている。
【００４４】
６２０は小型プランジャーからなる駆動装置であり、ＭＰＵ１００から指令を受けた光学部材駆動回路１１３により駆動され、光学ローパスフィルタ６１０を光軸に沿う方向に移動させる。この構成については後述する。
【００４５】
４００は、振動板４１０、光学ローパスフィルタ６１０、圧電素子４３０、駆動装置６２０、撮像素子３３と共にユニット化された撮像ユニットである。
【００４６】
ここで、振動板４１０は、光学的に透明な光学部材であれば良く、光学ローパスフィルタ６１０の一部を分離し、たとえば複屈折水晶板あるいは赤外カットフィルタを振動板として使用することもできる。
【００４７】
１０４は映像信号処理回路であり、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１９に表示される。
【００４８】
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から入力されてく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。
【００４９】
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）から入力される画像データをメモリ３９に記憶する機能を有する。また、メモリ３９に記憶されている画像データを外部インタフェース４０から出力する機能も有する。なお、メモリ３９は、カメラ本体に対して着脱可能なフラッシュメモリなどである。
【００５０】
１０５はスイッチセンス回路であり、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をＭＰＵ１００に送信する。７ａは、レリーズボタン７の第１ストローク（半押し）によりオンするスイッチＳＷ１である。７ｂは、レリーズボタン７の第２ストローク（全押し）によりオンするスイッチＳＷ２である。スイッチＳＷ２がオンされると、撮影開始の指示がＭＰＵ１００に送信される。また、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。
【００５１】
１０７はＬＣＤ駆動回路であり、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。
【００５２】
１０８はバッテリチェック回路であり、ＭＰＵ１００からの信号に従って、所定時間バッテリチェックを行い、その検出出力をＭＰＵ１００へ送る。４２は電源部であり、カメラの各要素に対して、必要な電源を供給する。
【００５３】
１０９は時刻計測回路でメインスイッチ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へ送信することができる。
【００５４】
次に、撮像ユニット４００の詳細な構成について、図４乃至図９を参照して以下説明する。
【００５５】
図４は、光学ローパスフィルタ及び撮像素子周りの保持構造を示すための、カメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。
【００５６】
ミラーボックス５には、それぞれ被写体側から順に機械式フォーカルプレーンシャッタ３２、カメラ本体骨格となる本体シャーシ３００、撮像ユニット４００が配設されている。特に、撮像ユニット４００は、撮影レンズユニット２００ａ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かつ平行になるように、調整されて固定される。
【００５７】
図５は、撮像ユニット４００の構成部材の一部を示す正面図である。また、図５のＡ−Ａ断面図を図８に示す。
【００５８】
５１０は、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であり、周囲にミラーボックス５にビス固定するための腕部を３ヶ所有する。５３０は、後述する段ビスである。
【００５９】
４２０は、振動板４１０の周囲を囲む枠部４２０ａと、左右に伸びた取付け保持のための腕部４２０ｂとを有する樹脂または金属製の振動板保持部材である。枠部４２０ａの一つの辺には、圧電素子４３０を収納するための収納部４２１が設けられており、枠部４２０ａと圧電素子４３０の一端面を接着等により固着している。
【００６０】
枠部４２０ａのうち収納部４２１を有する辺に対向する辺には、バネ性を有する付勢部材４４０を収納するための収納部４２２が設けられており、振動板４１０を圧電素子４３０の方向に付勢するように構成されている。
【００６１】
すなわち、振動板４１０は、振動板保持部材４２０において、圧電素子４３０と付勢部材４４０とで同一平面内で挟み込むように配置されている。このように配置されることにより、振動板４１０は、圧電素子４３０の伸縮運動に追従するように振動する。
【００６２】
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バネやコイルバネを用いてもよいし、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、本実施形態においては、付勢部材４４０を別部材として設けたが、振動板保持部材４２０にバネ性を持たせることで、振動板４１０の運動が圧電素子４３０の伸縮運動に追従するようにしてもよい。
【００６３】
また、振動板４１０を囲む４辺と、振動板保持部材４２０の隙間には、図６に示すような枠状の弾性部材４５０を介在させている。
【００６４】
図６は、弾性部材４５０の詳細図である。この弾性部材４５０は、圧電素子４３０の伸縮方向に延びる腕部４５０ａと、それに直交する方向に延びる腕部４５０ｂとからなる。ここで、腕部４５０ａと腕部４５０ｂの剛性は異なるように構成されている。つまり、弾性部材４５０は、圧電素子４３０の伸縮に追従する振動板４１０の振動を許容するために、伸縮作用を受ける腕部４５０ｂの剛性を、腕部４５０ａの剛性よりも小さくしている。具体的には、腕部４５０ａの断面Ｂ−Ｂが、図示するように矩形により構成されているのに対し、腕部４５０ｂの断面Ｃ−Ｃは、矩形から一部肉抜きされた形状により構成されている。
【００６５】
腕部４５０ａと腕部４５０ｂの剛性を変える構成はこれに限らず、例えば、異なる部材で構成した腕部を二色成形等により一体化するようにしてもよい。
【００６６】
また、振動板４１０の周囲４辺は、振動板保持部材４２０に対して圧電素子４３０と弾性部材４５０とで隙間のないように密閉されている。
【００６７】
圧電素子４３０には、本実施形態では、一般的に知られる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。さらには、圧電体の積層方向に電圧を印加するｄ３３型の積層型圧電素子を採用している。したがって、積層方向により大きな振幅（変位）が得られる。すなわち振動板４１０を振動方向に大きく変位させることが出来る。他にも、圧電素子には様々な種類があり、振動板の面内方向、すなわち光軸と直角する方向に変位を生じるものであれば、何れの圧電素子を使用してもよい。
【００６８】
また、本実施形態においては、圧電素子の積層方向（振動方向）に直交する断面形状は、光軸方向長さを振動板４１０の厚みとほぼ同等とし、光軸方向に直角かつ振動方向に直角な方向の長さが長くなるように構成している。これにより、積層される圧電体の面積を大きくし、より大きな力を得ながらも、光軸方向にカメラが大型化することを防止している。
【００６９】
図７は、図４および図５を用いて説明した撮像ユニット４００について、このユニットを構成する部品を更に説明するための分解斜視図である。
【００７０】
５００は撮像素子ユニットであり、少なくとも撮像素子３３と撮像素子保持部材５１０とを備えて構成されている。４７０は振動板ユニットであり、少なくとも振動板４１０と、振動板保持部材４２０と、圧電素子４３０と、付勢部材４４０と、弾性部材４５０と、規制部材４６０とを備えて構成されている。
【００７１】
規制部材４６０は、振動板４１０を、振動板保持部材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、振動板４１０の撮影光軸方向の動きを規制している。また、規制部材４６０は、振動板４１０の開口を規制する開口部を有し、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、振動板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。
【００７２】
５２０は、弾性を有するゴムブッシュである。振動板保持部材４２０の腕部４２０ｂで、ゴムブッシュ５２０を挟み込んで、撮像素子保持部材５１０に段ビス５３０で係止することにより、振動板ユニット４７０が、撮像素子ユニット５００に係止される。
【００７３】
６３０はローパスフィルタ保持枠で、光学ローパスフィルタ６１０の周辺が接着固定されている。ローパスフィルタ保持枠６３０にはガイド穴６３０ａが２箇所形成されており、撮像素子保持部材５１０に形成されたガイド軸５１０ａに嵌合支持される。
【００７４】
６４０はコイルバネで、ガイド軸５１０ａに挿入され、ローパスフィルタ保持枠６３０を振動板４１０にほぼ密着する方向に常時付勢している。また、ローパスフィルタ保持枠６３０の下辺には、プランジャー当接部６３０ｂが形成されている。これにより、ローパルフィルタ保持枠６３０は、小型プランジャー６２０の光軸に沿う方向の駆動力を受け、コイルバネ６４０の付勢力に抗して、振動板４１０から所定量だけ離れた位置まで移動する。
【００７５】
図８において、ゴムブッシュ５２０は、段ビス５３０を支持するための支持部を有している。そして、圧電素子４３０が振動状態になっても振動板保持ユニット４７０の振動は、ゴムブッシュ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には伝わりにくいようになっている。
【００７６】
次に、本実施形態において、振動板４１０の表面に付着した塵埃などの異物を除去する動作について説明する。
【００７７】
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。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。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、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、カラー液晶モニタ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良い。
【００７８】
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。
【００７９】
電源供給回路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する。また、これに並行して電源４２の電池残量を検出して、その結果をＭＰＵ１００へ送信する。
【００８０】
ＭＰＵ１００は、クリーニングモード開始の信号を受け取ると、光学部材駆動回路１１３に駆動信号を送る。光学部材駆動回路１１３は、ＭＰＵ１００から駆動信号を受け取ると、プランジャー６２０を駆動するための電圧を生成し、プランジャー６２０に印加する。プランジャー６２０は、印加電圧を受けて動作し、光学ローパスフィルタ保持部材６３０のプランジャー当接部６３０ｂに当接して、光学ローパスフィルタ保持部材６３０を光軸に沿って、振動板４１０から離れる方向に移動させる。これにより、光学ローパスフィルタ６１０が、図８に示す通常の位置から図９に示すような振動板４１０の振動を阻害しない位置まで移動し、異物除去動作が終了するまでその状態が保持される。
【００８１】
光学ローパスフィルタ保持部材６３０の振動板４１０から離れる方向への移動が完了すると、ＭＰＵ１００は、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から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。圧電素子が伸びると、振動板４１０は圧電素子４３０に押されて光軸に直交する方向（面内方向）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、振動板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、振動板４１０は圧電素子４３０の周期的な伸縮に追従して、光軸に直交する面内方向に振動する。以上の動作により、異物の除去作業が終了する。
【００８２】
異物の除去作業が終了すると、振動板４１０の振動が停止し、次にプランジャー６２０への電圧印加が解かれ、図８に示すように、光学ローパスフィルタ６１０がコイルバネ６４０の付勢力により元の位置に復帰する。同時に光学ローパスフィルタ保持部材６３０も振動板４１０とほぼ密着する元の位置に復帰する。
【００８３】
以上説明したように、上記の実施形態においては、振動板４１０を振動させて異物を除去する動作を行う場合以外は、光学ローパスフィルタ６１０が振動板４１０に略密着する位置にある。そのため、クイックリターンミラー６をアップさせ、機械式フォーカルプレーンシャッタ３２を開いて、専用の工具、あるいは綿棒等により振動板４１０の表面を手動で清掃する場合に、光学ローパスフィルタ６１０が振動板４１０を後ろから支えることとなる。これにより、振動板４１０を手動で清掃する場合に、振動板４１０を破損させることを防止でき、振動板４１０の手動清掃を効率よく行うことができる。
【００８４】
なお、上記の実施形態では、振動板４１０は、光学的に透明な光学部材であれば良く、光学ローパスフィルタ６１０の一部を分離し、たとえば複屈折水晶板あるいは赤外カットフィルタを振動板として使用することもできると説明した。このようにすれば、振動板４１０を別途設ける必要がなくなるので、カメラのローコスト化を図ることができる。また、光学ローパスフィルタ６１０は、複屈折水晶板あるいは赤外カットフィルタ等の光学部材が複数積層されているため、光学ローパスフィルタ６１０全体を振動させると、質量が大きくなるため消費電力が大きくなる。これに対し、上記のように光学ローパスフィルタ６１０の一部を分離して振動させることにより、振動部分の質量を小さくでき、省電力化を図ることができる。
【００８５】
（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００８６】
さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００８７】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラを前方から見た外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラを背面側から見た外観斜視図である。
【図３】一実施形態の一眼レフデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】振動板、ローパスフィルタ及び撮像素子周りの保持構造を示すためのカメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。
【図５】振動板保持ユニットの構成部材の一部を示す正面図である。
【図６】弾性部材の部品詳細図である。
【図７】撮像ユニットを構成する部品を説明するための分解斜視図である。
【図８】図５のＡ−Ａ断面図であり、振動板とローパスフィルタの密着状態を示す図である。
【図９】図５のＡ−Ａ断面図であり、振動板とローパスフィルタが離れた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  カメラ本体
２  マウント部
４  レンズロック解除ボタン
５  ミラーボックス
６  クイックリターンミラー
７  シャッタボタン
８  メイン操作ダイヤル
９  ＬＣＤ表示パネル
１０  動作モード設定ボタン
１１  ストロボユニット
１２  シュー溝
１３  ストロボ接点
１４  撮影モード設定ダイヤル
１５  外部端子蓋
１６  ビデオ信号出力用ジャック
１７  ＵＳＢ出力用コネクタ
１８  ファインダ接眼窓
１９  カラー液晶モニタ
２０  サブ操作ダイヤル
２１  マウント接点
３２  機械式フォーカルプレーンシャッタ
３３  撮像素子
３００  本体シャーシ
４００  撮像ユニット
４１０  振動板
４２０  振動板保持部材
４２１  圧電素子収納部
４２２  付勢部材収納部
４３０  圧電素子
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  ゴムブッシュ
５３０  段ビス
６１０  光学ローパスフィルタ
６２０  プランジャー
６３０  ローパスフィルタ保持枠
６４０  コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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