JP4005423B2

JP4005423B2 - 電子撮像装置

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Publication number: JP4005423B2
Application number: JP2002183269A
Authority: JP
Inventors: 澄夫川合; 宏行滝沢; 順一伊藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-06-24
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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式デジタルカメラ等の電子撮像装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮影光学系を透過した被写体からの光束（以下、被写体光束という）に基づいて形成される被写体像を所定の位置に配置した固体撮像素子等、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice。以下、単に撮像素子という）等の光電変換面上に結像させ、当該撮像素子等の光電変換作用を利用して所望の被写体像を表わす電気的な画像信号等を生成し、この画像信号等に基づく信号を、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌiquid Ｃrystal Ｄisplay）等の所定の表示装置等へと出力して画像等を表示させたり、撮像素子等によって生成した画像信号等を所定の形態の画像データとして所定の記録媒体の所定の記録領域に記録し、さらにこの記録媒体に記録された画像データを読み出して、その画像データに対して表示装置を用いて表示するのに最適な画像信号となるように変換処理した後、処理済の画像信号に基づいて、これに対応する画像を表示させ得るように構成した、いわゆるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の電子撮像装置等が、一般的に実用化され広く普及している。
【０００３】
また、一般的な電子撮像装置においては、撮影動作に先立って撮影対象となる所望の被写体を観察し、当該被写体を含む撮影範囲を設定する等の目的で、光学的ファインダー装置を備えているのが一般である。
【０００４】
この光学ファインダー装置としては、撮影光学系の光軸上に配設した反射部材等を用いて撮影光学系を透過した被写体光束の進行方向を折り曲げて観察用の被写体像を所定の位置に結像させる一方、撮影動作時には、撮影光学系の光軸上から反射部材を退避させることにより、被写体光束を撮像素子の受光面、即ち光電変換面へと導き、当該光電変換面上に撮影用の被写体像を形成させるように構成したいわゆる一眼レフレックス方式のファインダー装置等が一般的に利用されている。
【０００５】
そして、近年においては、一眼レフレックス方式のファインダー装置を具備すると共に、装置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、使用者が所望するときに所望の撮影光学系を任意に着脱し交換することで、単一の装置本体にお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電子撮像装置が一般に実用化されつつある。
【０００６】
このようなレンズ交換可能な形態の電子撮像装置においては、当該撮影光学系を装置本体から取り外した際に、装置本体の内部に空気中に浮遊する塵埃等が侵入する可能性がある。また、装置本体内部には、例えばシャッター・絞り機構等、機械的に動作する各種の機構が配設されていることから、これら各種の機構等からは、その動作中に塵埃等が発生する場合もある。
【０００７】
そして、これらの塵埃等は、例えば撮影光学系の後方に配置される撮像素子の受光面（光電変換面とも言う）に付着してしまうことが考えられる。そして、このように撮像素子の受光面に付着した塵埃等は、様様な弊害をもたらすことになることから、電子撮像装置の内部における塵埃等は、極力排除することが望ましい。
【０００８】
そこで、従来の一眼レフレックス方式のデジタルカメラ等の電子撮像装置においては、撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するための技術が、例えば特開２０００−２９１３２号公報等によって種種提案されている。
【０００９】
上記特開２０００−２９１３２号公報に開示されている手段は、レンズ交換可能な形態の一眼レフレックス方式のデジタルカメラ等の電子撮像装置において、カメラ内部に設けられる撮像素子の受光面を覆うカバー部材の表面に透明電極を設け、この電極に対して直流電圧若しくは数ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度の周波数の交流電圧を印加することによって、帯電作用によって撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するようにしたものである。
【００１０】
当該公報に開示されている手段によれば、撮像素子に生起する電荷を中和することによって静電気等に起因して撮像素子の受光面に塵埃等が付着するのを抑制することができるというものである。
【００１１】
一方、本出願人は、先に特願２０００−４０１２９１号において、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埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の表面に付着する塵埃等に対しては、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を提案している。
【００１２】
この手段によれば、小型でかつ簡単な機構によって撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の表面に付着する塵埃等を容易に除去し得るレンズ交換可能な形態の電子撮像装置を構成することができるというものである。
【００１３】
また、特開２００１−３５９２８７号公報に開示されている弾性表面波光学素子は、光学的な基板に付着する異物を表面弾性波によって運び除去するというものである。この公報に開示されている手段を用いて上述の特願２０００−４０１２９１号における防塵部材を構成することも考えられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の特開２００１−３５９２８７号公報に開示されている手段においては、弾性表面波自体は、大きな振幅の弾性波を発生させることが困難である。したがって、この手段によっては、塵埃等を除去する効果が極めて小さく電子撮像装置等に適用するには実用的ではないものと考えられる。
【００１５】
また、当該手段によってより大きな振幅を得るためには、複数単位の圧電膜を光学素子に設置することが必要となる。したがって、このことから装置自体が大型化してしまうという問題点がある。
【００１６】
さらに、当該手段を用いて構成した場合にも、微小な塵埃等を取り除く効果を得られるのみであり、電子撮像装置における塵埃等除去手段としては適当な手段ではないと考えられる。
【００１７】
一般に、防塵部材等の表面に付着する塵埃等の大きさや重量は様様のものがあることから、防塵部材に対して一様な振動を加えるだけでは、その表面に付着した塵埃等を容易に除去することは困難である。
【００１８】
そこで、防塵部材に対して振動を与える際の振動周波数や振幅・振幅波の種類等について、様様な工夫を施せば、より一層効率的な塵埃等除去効果を得ることがでいるものと思われる。
【００１９】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮影光学系を着脱自在となるよう構成した電子撮像装置において、撮像素子の光電変換面上に塵埃等が付着するのを阻止する防塵部材を含む構造を備えると共に、その防塵部材の表面に付着する塵埃等を効果的に除去することのできる塵埃等除去機構を備えた電子撮像装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明による電子撮像装置は、被写体像を形成する光学系と、上記光学系によって形成された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、上記光学系と上記撮像素子の間に配設された防塵光学部材と、上記防塵光学部材を振動させることによって、上記防塵光学部材に屈曲進行波を発生させる加振手段と、を具備し、上記加振手段は、上記防塵光学部材の被写体光束が通過する有効画面領域の周辺部に配設される第１の加振部材と、上記第１の加振部材に対して屈曲進行波の波長の略四分の一の距離だけ屈曲進行波の進行方向にずれた位置に配設される第２の加振部材と、上記第１の加振部材に第１の周期電圧信号を印加し上記第２の加振部材に上記第１の周期電圧信号に対して略９０度だけ位相のずれた第２の周期電圧信号を印加する駆動手段とによって構成されていることを特徴とする。
【００２１】
また、第２の発明は、上記第１の発明による電子撮像装置において、上記第１の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面に配置され、上記第２の加振部材は、上記防塵光学部材の他方の面に配置されていることを特徴とする。
【００２２】
そして、第３の発明は、上記第１の発明による電子撮像装置において、上記第１の加振部材及び上記第２の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面のがわに配置され、上記第２の加振部材は上記第１の加振部材に積層されて配置されていることを特徴とする。
【００２３】
第４の発明は、上記第１の発明による電子撮像装置において、上記第１の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面の外周縁部に配置され、上記第２の加振部材は、上記第１の加振部材の配置面と同一面上であって当該第１の加振部材よりも内側に配置されていることを特徴とする。
【００２４】
第５の発明は、上記第１の発明による電子撮像装置において、上記第１の加振部材及び上記第２の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面に配置され、上記防塵光学部材に同心円状の屈曲振動を発生させることを特徴とする。
【００２５】
第６の発明による電子撮像装置は、被写体の像を形成する光学系と、上記被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、上記光学系と上記撮像素子の間に配設された防塵光学部材と、上記防塵光学部材の周縁部に配設された第１の加振部材及び第２の加振部材と、上記防塵光学部材に屈曲進行波を発生させるように上記第１の加振部材及び上記第２の加振部材のそれぞれに位相の異なる周期電圧信号を印加する駆動手段と、を具備し、上記駆動手段は、上記第１の加振部材と上記第２の加振部材とのいずれか一方にのみ周期電圧信号を印加することで、もしくは上記第１の加振部材と上記第２の加振部材との両方に同位相の周期電圧信号を印加することで、上記防塵光学部材に定在波を発生させることを特徴とする。
【００２６】
第７の発明は、上記第６の発明による電子撮像装置において、上記駆動手段は、上記防塵光学部材に上記屈曲進行波と上記定在波とを順次発生させることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
まず、本発明の一実施形態のカメラについて、その概略的な構成を以下に説明する。
【００３１】
図１・図２は、本発明の一実施形態のカメラの概略的な構成を示す図であって、図１は、本カメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本カメラ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。
【００３２】
本実施形態の電子撮像装置１は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体部１１（装置本体）とレンズ鏡筒１２とからなり、両者（１１・１２）は、互いに着脱自在に構成されてなるものである。
【００３３】
レンズ鏡筒１２は、複数のレンズ等からなる撮影光学系１２ａ及びその駆動機構等を内部に保持して構成されている。この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることで当該被写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２７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ている。
【００３４】
なお、このレンズ鏡筒１２については、従来のカメラ等にお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。
【００３５】
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、かつ撮影光学系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レンズ鏡筒装着部１１ａをその前面に備えて構成されてなるいわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。
【００３６】
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ており、この露光用開口の周縁部にレンズ鏡筒装着部１１ａが形成されている。
【００３７】
カメラ本体部１１の外面側には、その前面に上述のレンズ鏡筒装着部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ボタン１７等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り、図面の煩雑化を避けるためにも、当該レリーズボタン１７以外の操作部材の図示及び説明を省略している。
【００３８】
カメラ本体部１１の内部には、図１に示すように、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２７の光電変換面上とは異なる所定の位置に形成させるべく設けられ、いわゆる観察光学系を構成するファインダー装置１３と、撮像素子２７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ー部１４と、このシャッター部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２７及びこの撮像素子２７の光電変換面の前面側の所定の位置に配設され当該光電変換面への塵埃等の付着を予防する光学素子であり防塵光学部材であり防塵部材であってフイルター手段であり防塵ガラスである防塵フイルター２１（詳細については後述する）等からなるアッセンブリである撮像ユニット１５と、撮像素子２７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１６ａ（図２参照）等の電気回路を構成する各種の電気部材が実装される主回路基板１６を始めとした複数の回路基板（図１では主回路基板１６のみを図示している）等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
【００３９】
ファインダー装置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き得るように構成される反射鏡１３ｂと、この反射鏡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の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。
【００４０】
反射鏡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、通常状態においては、撮影光学系１２ａの光軸上において当該光軸に対して所定の角度、例えば角度４５度を有して配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該電子撮像装置１が通常状態にあるときには、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射するようになっている。
【００４１】
また、反射鏡１３ｂの撮像素子２７と対向する側の面には、当該反射鏡１３ｂに対して角度９０度を有して副鏡１３ｄが反射鏡１３ｂに対して回動自在に配設されている。これに伴って、反射鏡１３ｂの略中央部近傍は、一部の光束が透過し得るように形成されている。
【００４２】
したがって、これにより、当該電子撮像装置１が通常状態にあるときには、反射鏡１３ｂの一部を透過した光束が副鏡１３ｄによってその光軸を折り曲げられて、当該副鏡１３ｄの下方に設けられるＡＦセンサ６５の側へと反射するようになっている。
【００４３】
一方、本電子撮像装置１が撮影動作の実行中において、その実際の露光動作中には、当該反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の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２７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。
【００４４】
この場合において、撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の位置と、撮影光学系１２ａの光軸上の所定の位置との間で反射鏡１３ｂを移動させる制御は、ミラー駆動機構６３（後述する。図２参照）によって行なわれる。
【００４５】
シャッター部１４は、例えばフォーカルプレーン方式のシャッター機構や、このシャッター機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等にお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。
【００４６】
本実施形態の電子撮像装置１は、上述したように撮影光学系１２ａ等を内部に備えたレンズ鏡筒１２と、装置本体であるカメラ本体部１１等によって単一のシステムを構成している。この場合において、レンズ鏡筒１２は、カメラ本体部１１の前面側においてレンズ鏡筒装着部１１ａを介してカメラ本体部１１に着脱自在に配設されている。
【００４７】
そして、図２に示すようにカメラ本体１１とレンズ鏡筒１２とには、それぞれにボディ制御用マイクロコンピュータ４１及びレンズ制御用マイクロコンピュータ７１が配設されており、両者は、カメラ本体１１とレンズ鏡筒１２とが連結されている状態において電気的に接続され、互いに通信し得るようになっている。
【００４８】
そのために、カメラ本体１１とレンズ鏡筒１２とには、図２に示すように通信コネクタ８０ａ・８０ｂがそれぞれに設けられており、カメラ本体１１に対してレンズ鏡筒１２が装着され両者が連結した状態になると、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１とレンズ制御用マイクロコンピュータ７１とは、通信コネクタ８０ａ・８０ｂを介して電気的に接続し、互いに通信し得る状態になる。そして、このとき、レンズ制御用マイクロコンピュータ７１は、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１の制御下において、従属的に協働しながら稼動するようになっている。つまり、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、システムとしての電子撮像装置１全体を統括的に制御する制御手段の役目をしている。
【００４９】
レンズ鏡筒１２は、図２に示すように当該レンズ鏡筒１２の各構成部材の制御を行なうレンズ制御用マイクロコンピュータ７１と、複数のレンズ等からなる撮影光学系１２ａと、この撮影光学系１２ａを所定の方向へ任意のときに所定量だけ移動させるための駆動機構であって例えばＤＣモータ（図示せず）等を含むレンズ駆動機構７４と、撮影光学系１２ａに入射する光束の光量を調節する絞り部７２と、この絞り部７２を駆動するステッピングモータ（図示せず）等を含む絞り駆動機構７３等を備えて構成されている。
【００５０】
そして、レンズ制御用マイクロコンピュータ７１は、通信コネクタ８０ａ・８０ｂを介して接続されるボディ制御用マイクロコンピュータ４１からの指令に基づいてレンズ駆動機構７４・絞り駆動機構７３等を駆動制御するようになっている。
【００５１】
一方、カメラ本体１１の内部には、上述したように複数の回路基板が配設され、各種の電気回路を構成している。当該カメラ本体１１の電気的な構成は、図２に示すように、例えば当該カメラ本体１１の各構成部材の制御を行なって本電子撮像装置１全体を統括的に制御するボディ制御用マイクロコンピュータ４１と、反射鏡１３ｂ・ペンタプリズム１３ａ・接眼レンズ１３ｃ及び副鏡１３ｄ等からなるファインダー装置１３と、フォーカルプレーン方式のシャッター部１４と、副鏡１３ｄの反射光束を受けて測距動作を行なうためのＡＦセンサユニット６５と、このＡＦセンサユニット６５を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路６４と、反射鏡１３ｂを駆動制御するミラー駆動機構６３と、シャッター部１４を駆動する機構等からなるシャッターチャージ機構６２と、シャッター部１４の動作をシャッターチャージ機構６２を介して駆動制御するシャッタ制御回路６１と、ペンタプリズム１３ａに入射する光束の一部を受けて所定の測光動作を行なう測光回路６６と、被写体光束を受けて光電変換する光電変換素子である撮像素子２７・この撮像素子２７の前面側に設けられる光学素子である防塵フイルター２１・この防塵フイルター２１を所定の周波数で振動させるための加振手段である圧電素子２２ａ・２２ｂ等からなる撮像ユニット１５と、撮像素子２７を駆動制御し当該撮像素子２７により取得される画像信号の信号処理を取り扱うＣＣＤインターフェイス回路２９と、このＣＣＤインターフェイス回路２９からの出力（即ち撮像素子２７によって取得した画像信号）に基づいて各種の信号処理を施す画像信号処理回路１６ａと、この画像信号処理回路１６ａによって処理済みの画像信号や画像データ及びこれに付随する各種の情報等を一時的に記録する一時的保管用メモリの役目をするＳＤＲＡＭ等のワークメモリ１６ｂ及びフラッシュロム（ＦｌａｓｈＲＯＭ）７０と、この画像信号処理回路１６ａによって生成された所定の形態の記録用の画像データを所定の領域に記録する記録媒体４３と、画像を表示するための表示部である液晶表示装置（ＬＣＤ）４６と、本電子撮像装置１の制御に必要となる所定の制御パラメータ等を予め記録されているＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性メモリ６９と、当該電子撮像装置１の動作状態を表示するための動作表示用表示部（ＬＣＤ）６７と、本電子的撮像装置１の各種の操作部材に連動し、各各所定の指示信号を発生させるためのスイッチ群であるカメラ操作スイッチ（ＳＷ）６８と、例えば乾電池等からなる電池４５と、この電池４５又は所定の接続ケイブル等（図示せず）により供給される外部電源（ＡＣ）からの電力を受けて、本電子撮像装置１を動作させるのに適する電圧に変換制御して各電気回路へと配電する電源回路４４と、撮像ユニット１５に含まれる防塵フイルター２１を振動させるためにボディ制御用マイクロコンピュータ４１から出力される制御信号にしたがって圧電素子２２ａ・２２ｂを駆動制御する電気回路（駆動回路）であって発振器等からなる駆動手段である防塵フイルター駆動回路４８と、撮像素子２７の周辺温度を測定する温度測定回路４９等を備えて構成されている。
【００５２】
なお、撮像素子２７は、少なくともその中央部近傍が透明な防塵フイルター２１によって保護されている。この防塵フイルター２１の周縁部には、その両面共に防塵フイルター２１に対して振動を加えるための圧電素子２２ａ・２２ｂが配置されている。
【００５３】
この場合において、当該圧電素子２２ａ・２２ｂは、防塵フイルター２１の側縁部の両面にそれぞれ貼着されており、当該圧電素子２２ａ・２２ｂは、防塵フイルター駆動回路４８による制御によって防塵フイルター２１に振動を加え得るように構成されている。こうして防塵フイルター２１を振動させることで、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等を除去することができるようになっている。即ち、本電子撮像装置１においては、塵埃等除去機構を備えて構成されている。
【００５４】
また、カメラ操作スイッチ６８は、例えば測光及び測距動作の開始を指示する第１（１ｓｔ）レリーズスイッチや撮影動作の開始を指示する第２（２ｎｄ）レリーズスイッチ・電子撮像装置１の動作モードの変更を行なうモード変更スイッチ・主電源の開閉（オン・オフ）を指示する電源スイッチ・防塵フイルター２１を作動させて塵埃等除去動作を実行するためのスイッチ等等、当該電子撮像装置１の所定の動作を行なうために操作する必要な操作ボタンにそれぞれ連動するスイッチ群によって構成されている。
【００５５】
そして、ＡＦセンサ６５からの出力は、ＡＦセンサ駆動回路６４を介してボディ制御用マイクロコンピュータ４１へ送信されるようになっており、当該ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、周知の測距処理を実行する。
【００５６】
また、画像信号処理回路１６ａは、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１からの指令にしたがってＣＣＤインターフェイス回路２９を制御して、撮像素子２７からの出力信号（画像信号）を取り込み、これをＳＤＲＡＭ等のワークメモリ１６ｂ等に一時的に記録するようになっている。
【００５７】
そして、ワークメモリ（ＳＤＲＡＭ）１６ｂに一時記録された画像信号は、画像信号処理回路１６ａにおいて所定の信号処理が施されることによって、画像を表示するのに最適な形態の表示用画像信号となるように変換された後、液晶表示装置４６へと出力され、その表示部（図示せず）を用いて対応する画像が表示されるようになっている。
【００５８】
さらに、ワークメモリ（ＳＤＲＡＭ）１６ｂに一時記録された画像信号は、画像信号処理回路１６ａにおいて所定の信号処理が施されることによって、記録するのに最適な形態の記録用画像データ、例えばＪＰＥＧ方式等の圧縮データ等に変換された後、記録媒体４３へと出力され、これに記録されるようになっている。
【００５９】
次に、本実施形態の電子撮像装置１における撮像ユニット１５の詳細について、以下に説明する。
図３・図４・図５は、本実施形態の電子撮像装置１における撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、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る。図４は、組み立てた状態の当該撮像ユニットの一部を切断して示す斜視図である。図５は、図４の切断面に沿う断面図である。また、図６は、本電子撮像装置における撮像ユニットのうち防塵フイルターと圧電素子を取り出して示す斜視図である。
【００６０】
なお、本実施形態の電子撮像装置１の撮像ユニット１５は、上述したようにシャッター部１４を含む複数の部材によって構成されるユニットであるが、図３から図５においては、その主要部を図示するに留め、シャッター部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に、図３〜図５においては、当該撮像ユニット１５の近傍に設けられ、撮像素子２７が実装されると共に、画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等からなる撮像系の電気回路が実装される主回路基板１６を合わせて図示している。なお、この主回路基板１６、それ自体の詳細については、従来のカメラ等にお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。
【００６１】
撮像ユニット１５は、ＣＣＤ等からなり撮影光学系１２ａを透過し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２７と、この撮像素子２７を固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子２７の光電変換面の側に配設され、撮影光学系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光学的ローパスフイルター（Ｌow Pass Filter；以下、光学ＬＰＦという）２５と、この光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７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ローパスフイルター受け部材２６と、撮像素子２７を収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持しかつ所定の部位を後述する防塵フイルター受け部材２３に密に接触するように配設される撮像素子収納ケース部材２４（以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置され防塵フイルター２１（防塵部材）をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フイルター受け部材２３と、この防塵フイルター受け部材２３によって支持されて撮像素子２７の光電変換面の側であって光学ＬＰＦ２５の前面側において当該光学ＬＰＦ２５との間に所定の間隔を持つ所定の位置に対向配置される防塵部材である防塵フイルター２１と、この防塵フイルター２１の周縁部に配設され当該防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えるための加振手段であり例えば電気機械変換素子等からなる圧電素子２２ａ・２２ｂと、この圧電素子２２ａ・２２ｂを駆動する駆動回路である防塵フイルター駆動回路４８（図３〜図５には図示せず。図２参照）と、防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００６２】
撮像手段である撮像素子２７は、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なうことによって、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って、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）が適用されている。
【００６３】
この撮像素子２７は、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６上の所定の位置に実装されている。この主回路基板１６には、上述したように画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等が共に実装されており、撮像素子２７から出力された信号は、これらの回路で処理されるようになっている。
【００６４】
撮像素子２７の前面側には、ローパスフイルター受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ２５が配設されている。そして、これを覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。
【００６５】
つまり、ＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口２４ｃが設けられており、この開口２４ｃには、その後方側から光学ＬＰＦ２５及び撮像素子２７が配設されるようになっている。この開口２４ｃの後方側の内周縁部には、図４・図５に示すように断面が略Ｌ字形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００６６】
上述したように、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、弾性部材等からなるローパスフイルター受け部材２６が配設されている。このローパスフイルター受け部材２６は、撮像素子２７の前面側の周縁部においてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ光学ＬＰＦ２５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ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間を略気密性が保持されるようにしている。これにより、光学ＬＰＦ２５には、ローパスフイルター受け部材２６による光軸方向への弾性力が働くことになる。
【００６７】
そこで、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａ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ＬＰＦ２５をその光軸方向に変位させようとするローパスフイルター受け部材２６による弾性力に抗して当該光学ＬＰＦ２５の光軸方向における位置を規制するようにしている。
【００６８】
換言すれば、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ２５は、段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ２５は、ＣＣＤケース２４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。
【００６９】
このようにして、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側から光学ＬＰＦ２５が挿入された後、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７が配設されるようになっている。この場合において、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、周縁部においてローパスフイルター受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００７０】
また、撮像素子２７は、上述したように撮像素子固定板２８を挟んで主回路基板１６に実装されている。そして、撮像素子固定板２８は、ＣＣＤケース２４の背面側からネジ孔２４ｅに対してネジ２８ｂによってスペーサ２８ａを介して固定されている。また、撮像素子固定板２８には、主回路基板１６がスペーサ１６ｃを介してネジ１６ｄによって固定されている。
【００７１】
ＣＣＤケース２４の前面側には、防塵フイルター受け部材２３がＣＣＤケース２４のネジ孔２４ｂに対してネジ２３ｂによって固定されている。この場合において、ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、図４・図５において詳細に示すように、周溝２４ｄが略環状に形成されている。その一方で、防塵フイルター受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝２４ｄに対応させた環状凸部２３ｄ（図３には図示出来ず）が全周にわたって略環状に形成されている。したがって、環状凸部２３ｄと周溝２４ｄとが嵌合することによりＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３とは、環状の領域、即ち周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが形成される領域において相互に略気密的に嵌合するようになっている。
【００７２】
防塵フイルター２１は、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ており、この透明部が光学ＬＰＦ２５の前面側に所定の間隔を持って対向配置されているものである。
【００７３】
また、防塵フイルター２１の周縁部の両面には、図６にも示すように当該防塵フイルター２１に対して振動を与えるための所定の加振用部材であり電気機械変換素子等によって円環形状に形成される圧電素子２２ａ・２２ｂが防塵フイルター２１と一体となるように、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。
【００７４】
この圧電素子２２ａ・２２ｂは、防塵フイルター駆動回路４８によって所定の周期を有する駆動電圧を印加することで防塵フイルター２１に所定の振動、即ち進行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。
【００７５】
つまり、防塵フイルター駆動回路４８によって防塵フイルター２１の共振周波数に近い周波数信号を加えると、防塵フイルター２１に所定の振動を発生させることができるようになっており、この振動によって防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等を、当該防塵フイルター２１の有効領域（被写体像を形成するのに寄与する光束が通過する領域）外へと移動させ除去することができるようになっている。
【００７６】
そして、防塵フイルター２１は、防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように板ばね等の弾性体からなる押圧部材２０によって固定保持されている。
【００７７】
防塵フイルター受け部材２３の略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口２３ｆが設けられている。この開口２３ｆは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が後方に配置される撮像素子２７の光電変換面を照射するのに充分な大きさとなるように設定されている。
【００７８】
この開口２３ｆの周縁部には、前面側に突出する壁部２３ｅ（図４・図５参照）が略環状に形成されており、この壁部２３ｅの先端側には、さらに前面側に向けて突出するように受け部２３ｃが形成されている。この受け部２３ｃにおいて、圧電素子２２ｂとの接触面部にはゴムやフェルト等の振動吸収材が設けられており、進行波振動を妨げないように構成されている。
【００７９】
一方、防塵フイルター受け部材２３の前面側の外周縁部近傍には、所定の位置に複数（本実施形態では三箇所）の突状部２３ａが前面側に向けて突出するように形成されている。この突状部２３ａは、防塵フイルター２１を固定保持する押圧部材２０を固設するために形成される部位であって、当該押圧部材２０は、突状部２３ａの先端部に対してねじ２０ａ等の締結手段により固設されている。
【００８０】
押圧部材２０は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部２３ａに固定され、自由端部が防塵フイルター２１の外周縁部若しくは圧電素子２２ａの一部に当接することで、当該防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３の側、即ち光軸方向に向けて押圧するようになっている。
【００８１】
この場合において、防塵フイルター２１の背面側の外周縁部に配設される圧電素子２２ｂの所定の部位が受け部２３ｃに当接することで、防塵フイルター２１の光軸方向における位置が規制されるようになっている。したがってこれにより、防塵フイルター２１は、圧電素子２２ｂを介して防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように固定保持されている。
【００８２】
換言すれば、防塵フイルター受け部材２３は、押圧部材２０による附勢力によって防塵フイルター２１と圧電素子２２ａ・２２ｂを介して気密的に接合するように構成されている。
【００８３】
ところで、上述したように防塵フイルター受け部材２３とＣＣＤケース２４とは、周溝２４ｄと環状凸部２３ｄ（図４・図５参照）とが相互に略気密的に嵌合するようになっているのと同時に、防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とは、押圧部材２０の附勢力により圧電素子２２ｂを介して気密的に接合するようになっている。また、ＣＣＤケース２４に配設される光学ＬＰＦ２５は、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部とＣＣＤケース２４の段部２４ａとの間で略気密的となるように配設されている。さらに、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７がローパスフイルター受け部材２６を介して配設されており、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間においても、略気密性が保持されるようになっている。
【００８４】
したがってこれにより、光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１とが対向する間の空間には、所定の空隙部５１ａが形成されている。また、光学ＬＰＦ２５の周縁側、即ちＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とによって、空間部５１ｂが形成されている。この空間部５１ｂは、光学ＬＰＦ２５の外側に張り出すようにして形成されている封止された空間である（図４・図５参照）。また、この空間部５１ｂは、空隙部５１ａよりも広い空間となるように設定されている。そして、空隙部５１ａと空間部５１ｂとからなる空間は、上述した如くＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１と光学ＬＰＦ２５とによって略気密的に封止される封止空間５１となっている。
【００８５】
このように、本実施形態のカメラにおける撮像ユニット１５では、光学ＬＰＦ２５及び防塵フイルター２１の周縁に形成され空隙部５１ａを含む略密閉された封止空間５１を形成する封止構造部が構成されている。そして、この封止構造部は、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側の位置に設けられるようになっている。
【００８６】
さらに、本実施形態においては、防塵フイルター２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フイルター受け部材２３と、光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持すると共に、自己の所定部位で防塵フイルター受け部材２３と密に接触するように配設されるＣＣＤケース２４等によって、封止構造部が構成されている。
【００８７】
上述のように構成された本実施形態のカメラにおいては、撮像素子２７の前面側の所定の位置に防塵フイルター２１を対向配置し、撮像素子２７の光電変換面と防塵フイルター２１との周縁に形成される封止空間５１を封止するように構成したことによって、撮像素子２７の光電変換面に塵埃等が付着するのを予防している。
【００８８】
そして、この場合においては、防塵フイルター２１の前面側の露出面に付着する塵埃等については、当該防塵フイルター２１の周縁部に一体となるように配設される圧電素子２２ａ・２２ｂに周期電圧を印加して防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えることで、除去することができるようになっている。
【００８９】
また、図７は、本電子撮像装置における撮像ユニットのうち防塵フイルターに振動を与える加振手段の構成を概念的に示す図である。
【００９０】
図７に示すように、圧電素子２２ａ・２２ｂは分極されている。この場合において、円環形状の圧電素子２２ａ・２２ｂは、円周方向に８分割した領域において、圧電素子２２ａ・２２ｂは板厚方向に分極されており、分極方向はプラス（＋）とマイナス（−）で表示され、分極方向が逆の領域が交互に配置されるように構成されている。そして、第１の加振手段である一方の圧電素子２２ｂは、第２の加振手段である他方の圧電素子２２ａに対して振動の波長（ここで一波長はプラス（＋）・マイナス（−）の分極領域の長さに相当する）の四分の一波長（１／４λ）分だけずらした位置となるように配置されている。
【００９１】
このように構成される圧電素子２２ａ・２２ｂに対しては、防塵フイルター駆動回路４８によって、それぞれの板厚方向に所定の周波数の電圧が印加されることになる。
【００９２】
この場合において、防塵フイルター駆動回路４８の発振器３４から出力される周波数信号（第１の周期電圧信号）は、そのまま圧電素子２２ｂに印加される一方、圧電素子２２ａに対しては、防塵フイルター駆動回路４８の９０°位相器３５によって位相が９０°ずれた信号（第２の周期電圧信号）が印加されるようになっている。
【００９３】
このような信号を各圧電素子２２ａ・２２ｂに印加することによって、防塵フイルター２１は、図８（防塵フイルター２１のみ表示されている）に示すように防塵フイルター２１の中心部を軸として回転方向Ｘへ向けて進行する屈曲進行波振動（山Ｙと谷Ｔとが交互に等間隔等振幅で生じる振動）が生じることになる。
【００９４】
なお、圧電素子２２ａ・２２ｂによって発生させられる屈曲進行波を任意の時間で見た時には、防塵フイルター２１の中心部（光軸）に対して略対称形状となっている。
【００９５】
また、通常の場合において、温度は防塵フイルター２１と加振部材２２ａ・２２ｂ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となっている。したがって、防塵フイルター２１を振動させて運用するのに際しては、その温度を計測して、そのときの環境下における固有振動数の変化を考慮する必要がある。特に、電子撮像装置１における撮像素子２７は、その稼働中において温度上昇が激しい傾向があり、この撮像素子２７の近傍に設けられる防塵フイルター２１の温度変化を測定することで、そのときの固有振動数を予想することができる。
【００９６】
したがって、本電子撮像装置１においては、撮像素子２７の周辺温度を測定するためのセンサ（図示せず）を含む温度測定回路４９を備えて構成されている。そして、この場合におけるセンサの配置位置、即ち温度測定点は、例えば防塵フイルター２１の振動面の近傍に設定される。
【００９７】
次に、本電子撮像装置１における防塵フイルター駆動回路について、以下に説明する。
【００９８】
図９は、本電子撮像装置１における防塵フイルター駆動回路の構成を概略的に示す回路図である。図１０は、図９の防塵フイルター駆動回路における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャートである。
【００９９】
ボディ制御用マイクロコンピュータ４１の内部に含まれるクロックジェネレータ（図９参照）は、圧電素子２２ａ・２２ｂに印加すべき信号周波数よりも充分に早い周波数でパルス信号（基本クロック）を出力する（図１０に示すＳｉｇ１参照）。この基本クロック信号は、防塵フイルター駆動回路４８のＮ進カウンタに入力される。
【０１００】
Ｎ進カウンタは、パルス信号をカウントし、所定値＝Ｎに達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。即ち、基本クロック信号を１／Ｎで分周することになる（図１０に示すＳｉｇ２参照）。
【０１０１】
分周されたパルス信号は、ＨｉｇｈとＬｏｗのデューティー比が１：１ではないので、第１の１／２分周回路を介してデューティー比を１：１に変換する。このときに周波数は半分になる（図１０に示すＳｉｇ３参照）。
【０１０２】
第１の１／２分周回路の出力信号は、第２の１／２分周回路とイクスクルーシブオア（ＥｘＯＲ）回路へと出力される。
【０１０３】
第２の１／２分周回路に入力されたパルス信号は、さらに周波数が半分になって出力される（図１０に示すＳｉｇ４参照）。
【０１０４】
ここで、パルス信号Ｓｉｇ４のハイ（Ｈｉｇｈ）状態において、ＭｏｓトランジスタＱ０１がオン（ＯＮ）状態となる。
【０１０５】
一方、ＭｏｓトランジスタＱ０２へは、第１インバータを介して当該パルス信号が印加される。したがって、このパルス信号のロー（Ｌｏｗ）状態においてＭｏｓトランジスタＱ０２がオン（ＯＮ）状態となる。
【０１０６】
トランスＡの１次側に接続されたＱ０１及びＱ０２が交互にオン状態になると、当該トランスＡの２次側には、図１０に示すＳｉｇ５の信号が発生する。この場合において、トランスＡの巻線比は、電源ユニット４４の出力電圧と一方の圧電素子２２ａを駆動させるのに必要な電圧によって決定される。
【０１０７】
なお、抵抗Ｒ００は、トランスＡに過大な電流が流れることを制限するために配設されているものである。
【０１０８】
圧電素子２２ａを駆動させるのに際しては、Ｑ００がオン（ＯＮ）状態にあり、かつ電源ユニット４４からトランスＡのセンタータップに電圧が印加されている必要がある。そして、この場合において、Ｑ００のオン又はオフの制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のＰ＿ＰｗＣｏｎｔＡから行なわれるようになっている。
【０１０９】
また、Ｎ進カウンタの設定値＝Ｎは、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のポート＝Ｄ＿ＮＣｎｔから設定される。つまり、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、設定値＝Ｎを制御することによって、圧電素子２２ａ・２２ｂの駆動周波数を任意に変更することができるようになっている。
【０１１０】
周波数の算出は、次に示す式（１）による。即ち、
ｆｄｒｖ＝ｆｐｌｓ／４Ｎ …… （１）
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
このようにして、圧電素子２２ａに所定の電圧の駆動信号（Ｓｉｇ５）が印加される。
【０１１１】
一方、第１の１／２分周回路の出力信号Ｓｉｇ３は、イクスクルーシブオア（ＥｘＯＲ）回路を経由して、第３の１／２分周回路へと出力される。この場合において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のポートＰ＿θＣｏｎｔがハイ（Ｈｉｇｈ）状態のときには、パルス信号Ｓｉｇ３は反転する。そして、第３の１／２分周回路へと出力される。
【０１１２】
また、ポートＰ＿θＣｏｎｔがロー（Ｌｏｗ）状態のときには、パルス信号Ｓｉｇ３は、そのままの状態で第３の１／２分周回路へと出力される（図１０に示すＳｉｇ６参照）。
【０１１３】
このパルス信号Ｓｉｇ６は、さらに第３の１／２分周回路によって半分の周波数にされた後、出力される（図１０に示すＳｉｇ７参照）。これにによって、第２インバータ・Ｑ１１・Ｑ１２・トランスＢが駆動されて、圧電素子２２ｂに所定の電圧の駆動信号（Ｓｉｇ８）が印加される
なお、第２インバータ・Ｑ１１・Ｑ１２・トランスＢ・抵抗Ｒ１０のそれぞれの機能は、上述した第１インバータ・Ｑ０１・Ｑ０２・トランスＡ・抵抗Ｒ００のそれぞれと略同様となっている。
【０１１４】
また、第１〜第３のいずれの１／２分周回路においても入力されるパルス信号の立ち上がりエッジに反応して分周動作を行なうようになっている。
【０１１５】
そして、パルス信号の周波数が同じであっても、信号が反転しているときには、第２の１／２分周回路と第３の１／２分周回路とがそれぞれ出力するパルス信号には位相の相違が発生する。この場合における位相の差は９０°となる。
【０１１６】
したがって、圧電素子２２ａに印加される信号Ｓｉｇ５と、圧電素子２２ｂに印加される信号Ｓｉｇ８との間には、９０°の位相差が発生することになる。そして、この位相の差は、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のポートＰ＿θＣｏｎｔによって制御できる。例えば、ポートＰ＿θＣｏｎｔがハイ（Ｈｉｇｈ）状態であれば、９０°の位相差が発生し、ロー（Ｌｏｗ）状態であれば、位相差は発生しないことになる。つまり、ポートＰ＿θＣｏｎｔを制御することによって、異なる形態の振動を防塵フイルター２１に対して加えることができる。
【０１１７】
このように構成された本電子撮像装置１において行なわれる塵埃等除去動作について、以下に説明する。
【０１１８】
図１１は、本実施形態の電子撮像装置におけるボディ制御用マイクロコンピュータ４１の作用を示すフローチャートである。
【０１１９】
まず、電子撮像装置１の電源スイッチ（図示せず）からの指示信号が発生すると、これを受けてボディ制御用マイクロコンピュータ４１は稼動を開始する。
【０１２０】
ステップＳ１において、本電子撮像装置１のシステムを起動するための処理が実行される。この処理は、例えば電源回路４４を制御して、当該電子撮像装置１の各回路ユニットへの電力供給を行なうと共に、各回路の初期設定を行なう等の処理である。その後、ステップＳ２の処理に進む。
【０１２１】
ステップＳ２において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、所定のサブルーチンである第１の加振動作処理を実行する。この第１の加振動作処理においては、防塵フイルター２１に屈曲進行波を発生させることで塵埃等除去動作を行なう（詳細は図１２参照）。その後、ステップＳ３の処理に進む。
【０１２２】
ステップＳ３において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、所定のサブルーチンである第２の加振動作処理を実行する。この第２の加振動作処理においては、防塵フイルター２１に定在波を発生させることで塵埃等除去動作を行なう（詳細は図１３参照）。その後、ステップＳ４の処理に進む。
【０１２３】
ステップＳ４において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１はレンズ制御用マイクロコンピュータ７１との通信を行なって、レンズ鏡筒１２の着脱状態を検出する撮影レンズの着脱検出動作処理を行なう。この処理は、周期的に実行される処理ステップである。
【０１２４】
ステップＳ５において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１に装着されているか否かの確認を行なう。ここで、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１に装着されていることが検出されると、ステップＳ８の処理に進む。また、それ以外の場合には、次のステップＳ６の処理に進む。
【０１２５】
ステップＳ６において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１から外されたか否かの確認を行なう。ここで、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１から外されたことが検出されると、ステップＳ７の処理に進む。また、それ以外の場合には、次のステップＳ１１の処理に進む。
【０１２６】
上述したようにレンズ鏡筒１２がカメラ本体１１から外されたことが検出されてステップＳ７の処理に進むと、このステップＳ７において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓを初期化（リセット；←０）する。その後、ステップＳ１１の処理に進む。
【０１２７】
一方、上述したようにレンズ鏡筒１２がカメラ本体１１に装着されたことが検出されてステップＳ８の処理に進むと、このステップＳ８において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓを設定（セット；←１）する。その後、ステップＳ９の処理に進む。
【０１２８】
なお、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓは、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１のレンズ鏡筒装着部１１ａに装着されているときには「１」を示し、レンズ鏡筒１２がカメラ本体１１のレンズ鏡筒装着部１１ａから外されているときには「０」を示すものとする。
【０１２９】
ステップＳ９において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、第１の加振動作処理を実行する。その後、ステップＳ１０の処理に進む。
【０１３０】
ステップＳ１０において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、第２の加振動作処理を実行する。その後、ステップＳ１１の処理に進む。
【０１３１】
ステップＳ１１において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、カメラ操作スイッチ６８の状態を検出する処理を実行する。
【０１３２】
ステップＳ１２において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、カメラ操作スイッチ６８のうちクリーンアップスイッチ（ＣｌｅａｎＵｐＳＷ；図示せず）からの指示信号が発生したか否かの確認を行なう。ここで、クリーンアップスイッチからの指示信号の発生を確認した場合には、ステップＳ１３の処理に進む。
【０１３３】
ステップＳ１３において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、第１の加振動作処理を実行する。その後、ステップＳ１４の処理に進む。
【０１３４】
ステップＳ１４において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、第２の加振動作処理を実行する。その後、ステップＳ１５の処理に進む。
【０１３５】
ステップＳ１５において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、撮像素子（ＣＣＤ）２７の画素欠陥情報を取り込む動作処理を実行する。ここで取り込まれた画素欠陥情報は、フラッシュロム７０に記録される。この情報は、撮像素子２７によって取得される画像データに対して補正処理を行なう際に用いられる情報である。したがって、例えば撮像素子２７によって取得される画像データが、塵埃等の影響を受けていると正確な画素欠陥情報を得ることができないことになる。そこで、本実施形態の電子撮像装置１においては、画素欠陥情報を取得する直前に一連の塵埃等除去動作を行なうようにしている。これにより、正確な画素欠陥情報を取得することができるようになっている。その後、ステップＳ４の処理に戻り、以降の処理を繰り返す。
【０１３６】
一方、上述のステップＳ１２においてクリーンアップスイッチからの指示信号の発生が確認されなかった場合には、ステップＳ１６の処理に進む。このステップＳ１６以降の処理においては、通常の撮影動作に係わる処理が実行される。
【０１３７】
即ち、ステップＳ１６において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、カメラ操作スイッチ６８のうちの第１レリーズスイッチ（ＳＷ）が操作されたか否かの確認を行なう。ここで、第１レリーズスイッチ（ＳＷ）からの指示信号が確認されなかった場合には、上述のステップＳ４の処理に戻り、以降の処理を繰り返す。また、第１レリーズスイッチ（ＳＷ）からの指示信号が確認された場合には、次のステップＳ１７の処理に進む。
【０１３８】
ステップＳ１７において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、測光回路６６を制御して被写体輝度の測定を行ない、その測定結果に基づいて、そのときの被写体の輝度に応じた最適となるシャッター速度値（Ｔｖ値）と絞り値（Ａｖ値）を算出する処理を行なう。その後、ステップＳ１８の処理に進む。
【０１３９】
ステップＳ１８において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、ＡＦセンサ駆動回路６４を介してＡＦセンサ６５を制御して、そのときの被写体の焦点ずれ量を検出する処理を行なう。その後、ステップＳ１９の処理に進む。
【０１４０】
ステップＳ１９において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓの状態を確認する。ここで、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓ≠１である場合には、レンズ鏡筒１２が外されている状態である。つまり、この状態では正規の撮影動作を行ない得る状態ではない。したがって、この場合には、上述のステップＳ４の処理に戻り、以降の処理を繰り返す。
【０１４１】
上述のステップＳ１９において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、制御フラグＦ＿Ｌｅｎｓ＝１であることを確認すると、次のステップＳ２０の処理に進む。
【０１４２】
ステップＳ２０において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、通信コネクタ８０ａ・８０ｂを介してレンズ制御用マイクロコンピュータ７１との通信を行なって、レンズ鏡筒１２の駆動制御を行なうべき旨の指示を出す。これを受けて、レンズ制御用マイクロコンピュータ７１は、レンズ駆動機構７４を制御してレンズ鏡筒１２の撮影光学系１２ａを所定の位置に移動させる。撮影光学系１２ａの移動させるべき位置は、上述のステップＳ１８における検出結果に基づいて設定される。その後、ステップＳ２１の処理に進む。
【０１４３】
ステップＳ２１において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、カメラ操作スイッチ６８のうちの第２レリーズスイッチ（ＳＷ）が操作されたか否かの確認を行なう。ここで、第２レリーズスイッチ（ＳＷ）からの指示信号が確認されなかった場合には、上述のステップＳ４の処理に戻り、以降の処理を繰り返す。また、第２レリーズスイッチ（ＳＷ）からの指示信号が確認された場合には、次のステップＳ２２の処理に進む。
【０１４４】
ステップＳ２２において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、通信コネクタ８０ａ・８０ｂを介してレンズ制御用マイクロコンピュータ７１との通信を行なって、絞り部７２の絞り制御を行なうべき旨の指示を出す。これを受けて、レンズ制御用マイクロコンピュータ７１は、絞り駆動機構７３を制御してレンズ鏡筒１２の絞り部７２を所定の絞り値となるように設定する。絞り部７２の設定は、上述のステップＳ１７における演算結果（算出されたＡｖ値）に基づいて設定される。その後、ステップＳ２３の処理に進む。
【０１４５】
ステップＳ２３において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、ミラー駆動機構を制御して反射鏡１３ｂを所定の退避位置へと移動させる処理、即ちミラーアップ（ＵＰ）制御処理を実行する。その後、ステップＳ２４の処理に進む。
【０１４６】
ステップＳ２４において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、シャッター制御回路６１を制御して、シャッター部１４の先幕を走行させるオープン（ＯＰＥＮ）制御を行なう。その後、ステップＳ２５の処理に進む。
【０１４７】
ステップＳ２５において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、ＣＣＤインターフェイス回路２９を介して撮像素子２７の駆動制御を行なって、所定の撮像動作、即ち画像データを取得するための一連の駆動処理を実行する。このときの撮影に係る露出時間は、上述のステップＳ１７における演算結果（算出されたＴｖ値）に基づいて設定される。その後、ステップＳ２６の処理に進む。
【０１４８】
ステップＳ２６において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、シャッター制御回路６１を制御して、シャッター部１４を後幕を走行させるクローズ（ＣＬＯＳＥ）制御を行なう。その後、ステップＳ２７の処理に進む。
【０１４９】
ステップＳ２７において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、ミラー駆動機構を制御して反射鏡１３ｂを光軸上の所定の位置へと移動させる処理、即ちミラーダウン（ＤＯＷＮ）制御処理を実行する。これと同時に、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、シャッターチャージ機構６２を介してシャッター部１４におけるシャッターチャージ制御も行なう。その後、ステップＳ２８の処理に進む。
【０１５０】
ステップＳ２８において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、通信コネクタ８０ａ・８０ｂを介してレンズ制御用マイクロコンピュータ７１との通信を行なって、絞り部７２の絞り制御を行なうべき旨の指示を出す。これを受けて、レンズ制御用マイクロコンピュータ７１は、絞り駆動機構７３を制御してレンズ鏡筒１２の絞り部７２を初期状態、即ち解放位置に復帰させる。その後、ステップＳ２９の処理に進む。
【０１５１】
ステップＳ２９において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、画像信号処理回路１６ａ等を制御して、撮像素子２７によって取得した画像信号を記録するのに最適な形態の画像データに変換し、これを記録媒体４３に記録するデータ記録動作処理を実行する。その後、上述のステップＳ４の処理に戻り、以降の処理を繰り返す。
【０１５２】
図１２は、本電子撮像装置１におけるボディ制御用マイクロコンピュータ４１のサブルーチンである第１の加振動作処理の詳細を示すフローチャートである。この第１の加振動作処理は、上述したように防塵フイルター２１に屈曲進行波を発生させる際の動作フローチャートであって、図１１のステップＳ２・Ｓ９・Ｓ１３の処理に相当する。
【０１５３】
ステップＳ３１において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）６９に予め記録されている情報のうちの所定のカウント値Ｎｏｓｃｆｔと時間値Ｔｏｓｃｆｔとを読み出した後、次のステップＳ３２の処理に進む。
【０１５４】
ステップＳ３２において、上述のステップＳ３１で読み出したカウント値ＮｏｓｃｆｔをＮ進カウンタに設定する。その後、ステップＳ３３の処理に進む。
【０１５５】
ステップＳ３３において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のＰ＿θＣｏｎｔをハイ（Ｈｉｇｈ）に設定する。その後、ステップＳ３４の処理に進む。
【０１５６】
ステップＳ３４において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のＰ＿ＰｗＣｏｎｔＡとＰ＿ＰｗＣｏｎｔＢとをハイ（Ｈｉｇｈ）に設定する。その後、ステップＳ３５の処理に進む。
【０１５７】
ステップＳ３５において、上述のステップＳ３１において読み出した所定の時間Ｔｏｓｃｆｔだけ待機する。そして、この所定の時間Ｔｏｓｃｆｔが経過したら、次のステップＳ３６の処理に進む。
【０１５８】
ステップＳ３６において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のＰ＿ＰｗＣｏｎｔＡとＰ＿ＰｗＣｏｎｔＢとをロー（Ｌｏｗ）に設定する。その後、この第１の加振動作処理を終了し、図１１の所定の処理ステップに復帰する（リターン）。
【０１５９】
図１３は、本電子撮像装置１におけるボディ制御用マイクロコンピュータ４１のサブルーチンである第２の加振動作処理の詳細を示すフローチャートである。この第２の加振動作処理は、上述したように防塵フイルター２１に定在波を発生させる際の動作フローチャートであって、図１１のステップＳ３・Ｓ１０・Ｓ１４の処理に相当する。
【０１６０】
ステップＳ４１において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１は、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）６９に予め記録されている情報のうちの所定のカウント値Ｎｏｓｃｆｔと時間値Ｔｏｓｃｆｔとを読み出した後、次のステップＳ４２の処理に進む。
【０１６１】
ステップＳ４２において、上述のステップＳ４１で読み出したカウント値ＮｏｓｃｆｔをＮ進カウンタに設定する。その後、ステップＳ４３の処理に進む。
【０１６２】
ステップＳ４３において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のＰ＿θＣｏｎｔをロー（Ｌｏｗ）に設定する。その後、ステップＳ４４の処理に進む。
【０１６３】
ステップＳ４４において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のＰ＿ＰｗＣｏｎｔＡとＰ＿ＰｗＣｏｎｔＢとをハイ（Ｈｉｇｈ）に設定する。その後、ステップＳ４５の処理に進む。
【０１６４】
ステップＳ４５において、上述のステップＳ４１において読み出した所定の時間Ｔｏｓｃｆｔだけ待機する。そして、この所定の時間Ｔｏｓｃｆｔが経過したら、次のステップＳ４６の処理に進む。
【０１６５】
ステップＳ４６において、ボディ制御用マイクロコンピュータ４１のＰ＿ＰｗＣｏｎｔＡとＰ＿ＰｗＣｏｎｔＢとをロー（Ｌｏｗ）に設定する。その後、この第２の加振動作処理を終了し、図１１の所定の処理ステップに復帰する（リターン）。
【０１６６】
以上説明したように上記一実施形態によれば、防塵フイルター２１に振動を加えて塵埃等除去動作を行なう際には、防塵フイルター２１を異なる振動形態、即ち屈曲進行波と定在波とで振動させ得るようにすると共に、この振動形態を任意に切り換えることができるようにしたので、防塵フイルター２１の表面上に付着した塵埃等をより確実に取り除くことができる。
【０１６７】
なお、上述の一実施形態においては、屈曲進行波を発生させた後に定在波を発生させているが、定在波を先に発生させるようにしてもよい。また両者を交互に発生させるようにしてもよい。その場合において得られる効果は、いずれの場合も上述の一実施形態と同様である。
【０１６８】
上述の一実施形態においては、圧電素子２２ａ・２２ｂを防塵フイルター２１の外周縁部において、その両面に貼着するように構成したが、この例とは異なる別の形態で構成しても、同様の効果を得ることができる。
【０１６９】
例えば、図１４に示す第１変形例では、圧電素子２２ａ・２２ｂは、防塵フイルター２１の外周縁部において、その片面にのみ設けられており、この場合において、当該圧電素子２２ａ・２２ｂは、互いに積層した形態となるように配置されている点が異なるのみである。その他の構成は、上述の一実施形態と同様である。
【０１７０】
このような構成とした場合にも、上述の一実施形態と全く同様の効果を得ることができる。これと共に、圧電素子２２ａ・２２ｂは、防塵フイルター２１の一方の面であって、撮像素子２７の受光面に対向する面にのみ設けたことから、内部空間を効率良く利用することができ、よって、装置全体としての大型化を防ぐことができる。
【０１７１】
また、例えば図１５・図１６に示す第２変形例では、圧電素子２２ａ・２２ｂは、防塵フイルター２１の外周縁部において、その片面にのみ設けられているのは、上述の第１変形例と同様であるが、本例では、防塵フイルター２１の外周縁部に圧電素子２２ａを設け、この圧電素子２２ａよりも内周側の隣接する位置に圧電素子２２ｂを配置している点が異なる。
【０１７２】
この場合において、内周側に配置する圧電素子２２ｂは、外周側の圧電素子２２ａに対して１／４波長（λ）分だけずれるように極性位置をずらせて配置されている。その他の構成は、上述の一実施形態と同様である。
【０１７３】
このような構成とした場合にも、上述の一実施形態と全く同様の効果を得ることができると共に、上述の第１変形例と同様に、内部空間を効率良く利用して、装置全体としての大型化を防ぐことができる。
【０１７４】
さらに、例えば図１７・図１８に示す第３変形例では、圧電素子２２ａ・２２ｂは、防塵フイルター２１の外周縁部において、その片面にのみ設けられているのは、上述の第１変形例及び第２変形例と同様であって、本例では、防塵フイルター２１の外周縁部に圧電素子２２ａを設け、この圧電素子２２ａよりも内周側であって１／４波長（λ）分だけずれた位置に圧電素子２２ｂを配置している点が異なる。そして、圧電素子２２ａ・２２ｂは、一方の面が同一の極性となるようにそれぞれ形成されている。その他の構成は、上述の一実施形態と同様である。
【０１７５】
そしてこの場合には、防塵フイルター２１には、同心円状の屈曲振動が発生することになる。
【０１７６】
このような構成とした場合にも、上述の一実施形態と全く同様の効果を得ることができると共に、上述の第１変形例及び第２変形例と同様に、内部空間を効率良く利用して、装置全体としての大型化を防ぐことができる。
【０１７７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、撮影光学系を着脱自在となるよう構成した電子撮像装置において、撮像素子の光電変換面上に塵埃等が付着するのを阻止する防塵部材を含む構造を備えると共に、その防塵部材の表面に付着する塵埃等を効果的に除去することのできる塵埃等除去機構を備えた電子撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子撮像装置の一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図。
【図２】図１の電子撮像装置の内部構成を概略的に示すブロック構成図。
【図３】図１の電子撮像装置における撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図４】図１の電子撮像装置における撮像ユニットを組み立てた状態において一部を切断して示す斜視図。
【図５】図４の切断面に沿う断面図。
【図６】図１の電子撮像装置における撮像ユニットのうち防塵フイルターと圧電素子を取り出して示す斜視図。
【図７】図１の電子撮像装置における撮像ユニットのうち防塵フイルターに振動を与える加振手段の構成を概念的に示す図。
【図８】図６の防塵フイルターに加振手段によって振動を与えられたときに生じる屈曲進行波振動のようすを示す概念図。
【図９】図１の電子撮像装置における防塵フイルター駆動回路の構成を概略的に示す回路図。
【図１０】図９の防塵フイルター駆動回路における各構成部材から出力される各信号形態を示すタイムチャート。
【図１１】図１の電子撮像装置におけるボディ制御用マイクロコンピュータの作用を示すフローチャート。
【図１２】図１の電子撮像装置におけるボディ制御用マイクロコンピュータの第１の加振動作処理の詳細を示すフローチャート。
【図１３】図１の電子撮像装置におけるボディ制御用マイクロコンピュータの第２の加振動作処理の詳細を示すフローチャート。
【図１４】本発明の一実施形態の第１の変形例の防塵フイルターと圧電素子の配置を示す図。
【図１５】本発明の一実施形態の第２の変形例の防塵フイルターと圧電素子の配置を示す図。
【図１６】図１５における圧電素子の配置とその分極を示す図。
【図１７】本発明の一実施形態の第３の変形例の防塵フイルターと圧電素子の配置を示す図。
【図１８】図１７における圧電素子の配置とその分極を示す図。
【符号の説明】
１……電子撮像装置
１１……カメラ本体部
１１ａ……撮影光学系装着部
１２……レンズ鏡筒
１２ａ……撮影光学系（光学系）
１３……ファインダー装置
１３ａ……ペンタプリズム
１３ｂ……反射鏡
１３ｃ……接眼レンズ
１４……シャッター部
１５……撮像ユニット
１６……主回路基板
１６ａ……画像信号処理回路
１６ｂ……ワークメモリ（ＳＤＲＡＭ）
１７……レリーズボタン
２０……押圧部材
２１……防塵フイルター（防塵部材、防塵光学部材）
２２ａ……圧電素子（加振用部材、加振手段、第２の加振部材）
２２ｂ……圧電素子（加振用部材、加振手段、第１の加振部材）
２３……防塵フイルター受け部材
２４……ＣＣＤケース（撮像素子収納ケース部材）
２３ｄ……環状凸部
２４ｄ……周溝
２５……光学的ローパスフイルター（光学ＬＰＦ；光学素子）
２６……ローパスフイルター受け部材
２７……撮像素子（ＣＣＤ）
２８……撮像素子固定板
４８……防塵フイルター駆動回路（駆動手段）
５１……封止空間部
５１ａ……空隙部
５１ｂ……空間部

Claims

被写体像を形成する光学系と、
上記光学系によって形成された被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、
上記光学系と上記撮像素子の間に配設された防塵光学部材と、
上記防塵光学部材を振動させることによって、上記防塵光学部材に屈曲進行波を発生させる加振手段と、
を具備し、
上記加振手段は、上記防塵光学部材の被写体光束が通過する有効画面領域の周辺部に配設される第１の加振部材と、上記第１の加振部材に対して屈曲進行波の波長の略四分の一の距離だけ屈曲進行波の進行方向にずれた位置に配設される第２の加振部材と、上記第１の加振部材に第１の周期電圧信号を印加し上記第２の加振部材に上記第１の周期電圧信号に対して略９０度だけ位相のずれた第２の周期電圧信号を印加する駆動手段とによって構成されていることを特徴とする電子撮像装置。
上記第１の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面に配置され、上記第２の加振部材は、上記防塵光学部材の他方の面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
上記第１の加振部材及び上記第２の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面のがわに配置され、上記第２の加振部材は上記第１の加振部材に積層されて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
上記第１の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面の外周縁部に配置され、上記第２の加振部材は、上記第１の加振部材の配置面と同一面上であって当該第１の加振部材よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
上記第１の加振部材及び上記第２の加振部材は、上記防塵光学部材の一方の面に配置され、上記防塵光学部材に同心円状の屈曲振動を発生させることを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
被写体の像を形成する光学系と、
上記被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、
上記光学系と上記撮像素子の間に配設された防塵光学部材と、
上記防塵光学部材の周縁部に配設された第１の加振部材及び第２の加振部材と、
上記防塵光学部材に屈曲進行波を発生させるように上記第１の加振部材及び上記第２の加振部材のそれぞれに位相の異なる周期電圧信号を印加する駆動手段と、
を具備し、
上記駆動手段は、上記第１の加振部材と上記第２の加振部材とのいずれか一方にのみ周期電圧信号を印加することで、もしくは上記第１の加振部材と上記第２の加振部材との両方に同位相の周期電圧信号を印加することで、上記防塵光学部材に定在波を発生させることを特徴とする電子撮像装置。
上記駆動手段は、上記防塵光学部材に上記屈曲進行波と上記定在波とを順次発生させることを特徴とする請求項６に記載の電子撮像装置。