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JP4857195B2 - Imaging device - Google Patents

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JP4857195B2 JP2007142330A JP2007142330A JP4857195B2 JP 4857195 B2 JP4857195 B2 JP 4857195B2 JP 2007142330 A JP2007142330 A JP 2007142330A JP 2007142330 A JP2007142330 A JP 2007142330A JP 4857195 B2 JP4857195 B2 JP 4857195B2
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Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置において、撮像素子の前方に配置された光学素子の表面に付着した異物を除去する技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for removing foreign matter adhering to the surface of an optical element disposed in front of an imaging element in an imaging apparatus such as a digital camera.

デジタルスチルカメラやビデオカメラに代表される電子撮像装置(以下カメラと称する)は、即時性やパーソナルコンピュータとの親和性の高さから急速に普及している。これらのカメラは被写体像を撮像素子で光電変換して画像データを得るもので、一般的な最小構成としては、撮像素子と撮影光学系と撮像素子の前面に配置されるローパスフィルタ等の光学素子とからなる。   Electronic imaging devices (hereinafter referred to as cameras) typified by digital still cameras and video cameras are rapidly spreading because of their immediacy and high compatibility with personal computers. These cameras obtain image data by subjecting a subject image to photoelectric conversion with an image sensor. As a general minimum configuration, an optical element such as a low-pass filter disposed in front of the image sensor, a photographing optical system, and the image sensor. It consists of.

上記カメラにおいて例えば光学素子に塵埃等の異物が付着すると異物自身が画像に写りこんで画像の品質を低下させてしまう。そのため、光学素子を振動させて付着した異物の除去を図る技術が各種提案されており、近年実用化もされ始めている(特許文献1参照)。
特開2003−333391号公報
In the above camera, for example, when a foreign substance such as dust adheres to the optical element, the foreign substance itself is reflected in the image and the image quality is deteriorated. For this reason, various techniques for removing foreign substances adhering by vibrating the optical element have been proposed, and have recently been put into practical use (see Patent Document 1).
JP 2003-333391 A

ところで、上記のように光学素子を振動させて付着した異物の除去を行う場合、光学素子を振動させる装置として、一般的に圧電素子を用いた加振装置が用いられる。例えば、この圧電素子を用いた加振装置が何らかの原因で故障した場合、光学素子に与える振動が大きくなってしまい、光学素子が破壊されてしまう可能性がある。   By the way, when removing the adhering foreign matter by vibrating the optical element as described above, a vibration apparatus using a piezoelectric element is generally used as a device for vibrating the optical element. For example, when a vibration device using this piezoelectric element breaks down for some reason, vibration applied to the optical element increases, and the optical element may be destroyed.

そして、光学素子が破壊されてしまった場合、それを検出するためには撮影動作を行って画像を確認する必要があり、ユーザーに無用な手間を掛けさせることになると言う問題があった。   When the optical element is destroyed, in order to detect it, there is a problem that it is necessary to perform a photographing operation to check the image, which causes a user to use unnecessary trouble.

したがって、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、圧電素子を用いた加振装置の異常の検出を、簡素な構成で容易に行えるようにすることである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to make it possible to easily detect abnormality of a vibration exciter using a piezoelectric element with a simple configuration.

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、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材の両端にそれぞれ配置された第1及び第2の圧電素子と、前記第1及び第2の圧電素子をそれぞれ独立して加振駆動する第1及び第2の駆動手段と、前記第1及び第2の圧電素子にそれぞれ隣接して配置され前記光学部材の振動を検出する第1及び第2の検出用圧電素子を備える検出手段と、前記第1の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第2の検出用圧電素子を用いて前記光学部材の振動を検出する、もしくは、前記第2の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第1の検出用圧電素子を用いて前記光学部材の振動を検出するように、前記第1及び第2の駆動手段と前記検出手段とを制御する第1の制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging element that photoelectrically converts a subject image, an optical member disposed in front of the imaging element, and both ends of the optical member. The first and second piezoelectric elements respectively disposed on the first and second piezoelectric elements, first and second driving means for independently exciting and driving the first and second piezoelectric elements, and the first and second piezoelectric elements. Detection means including first and second detection piezoelectric elements that are arranged adjacent to each of the piezoelectric elements to detect vibration of the optical member, and vibrates the optical member by vibrating the first piezoelectric element. The vibration of the optical member is detected using the second piezoelectric element for detection, or the optical member is vibrated by vibrating the second piezoelectric element and the first piezoelectric element for detection. Vibration of the optical member using an element To detect, characterized in that it comprises a first control means for controlling said detecting means and said first and second drive means.

また、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、前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、前記光学部材の両端にそれぞれ配置された第1及び第2の圧電素子と、前記第1及び第2の圧電素子をそれぞれ独立して加振駆動する第1及び第2の駆動手段と、前記第1の圧電素子と前記第1の駆動手段の間に接続され、前記第1の圧電素子が振動することによって該第1の圧電素子から出力される出力信号を検出する第1の検出手段と、前記第2の圧電素子と前記第2の駆動手段の間に接続され、前記第2の圧電素子が振動することによって該第2の圧電素子から出力される出力信号を検出する第2の検出手段と、前記第1の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第2の検出手段を用いて前記第2の圧電素子から出力される前記出力信号を検出する、もしくは、前記第2の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第1の検出手段を用いて前記第1の圧電素子から出力される前記出力信号を検出する第1の制御手段と、を備えることを特徴とする。   In addition, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging element that photoelectrically converts a subject image, an optical member that is disposed in front of the imaging element, and first and second piezoelectric elements that are respectively disposed at both ends of the optical member. An element, and first and second drive means for independently exciting and driving the first and second piezoelectric elements, respectively, and connected between the first piezoelectric element and the first drive means, A first detecting means for detecting an output signal output from the first piezoelectric element by vibrating the first piezoelectric element; and a connection between the second piezoelectric element and the second driving means. And a second detecting means for detecting an output signal output from the second piezoelectric element as the second piezoelectric element vibrates; and the optical member by vibrating and vibrating the first piezoelectric element. And using the second detection means, The output signal output from the second piezoelectric element is detected, or the second piezoelectric element is vibrated and vibrated to vibrate the optical member, and the first detecting means is used for the first piezoelectric element. First control means for detecting the output signal output from the element.

本発明によれば、圧電素子を用いた加振装置の異常の検出を、簡素な構成で容易に行うことが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to detect abnormality of the vibration apparatus using a piezoelectric element easily with a simple structure.

以下、本発明の実施形態に係わる、圧電素子を用いた加振装置を搭載した一眼レフデジタルカメラについて、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a single-lens reflex digital camera equipped with a vibration device using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラのブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a single-lens reflex digital camera according to a first embodiment of the present invention.

図1において、1は被写体像を結像させるための交換可能な撮影レンズユニット、111は撮影レンズユニット1中に備えられ、撮像素子2に入射する光量を調節するための絞り、2は被写体像を光電変換するための撮像素子である。撮像素子2の前面には、ローパスフィルタやカバーフィルタといった防塵フィルタとしても機能する光学部材4が近接して配置されており、この光学部材4の表面に異物が付着する。付着した異物は、影となって撮像素子2上の被写体像に写り込む。光学部材4の左右(図1では便宜上上下位置で示している)には、この光学部材4を振動させて付着した異物を除去する圧電素子5,6が配置されている。圧電素子5,6には、この圧電素子5,6をそれぞれ独立して加振駆動するための圧電素子駆動部122が接続されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a replaceable photographing lens unit for forming a subject image, 111 denotes a stop provided in the photographing lens unit 1 for adjusting the amount of light incident on the image sensor 2, and 2 denotes a subject image. It is an image sensor for photoelectrically converting. An optical member 4 that also functions as a dust-proof filter such as a low-pass filter or a cover filter is disposed in close proximity to the front surface of the image sensor 2, and foreign matter adheres to the surface of the optical member 4. The attached foreign matter is reflected in the subject image on the image sensor 2 as a shadow. Piezoelectric elements 5 and 6 are disposed on the left and right sides of the optical member 4 (shown in the vertical position in FIG. 1 for the sake of convenience) to vibrate the optical member 4 and remove adhering foreign matter. The piezoelectric elements 5 and 6 are connected to a piezoelectric element driving unit 122 for driving the piezoelectric elements 5 and 6 independently.

132は撮像素子2から出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ、140はA/Dコンバータから出力されるデジタル画像信号を処理する画像処理装置である。また、133は撮影レンズユニット1のレンズ位置や絞りの開度を制御するレンズ系制御部、121はAF(オートフォーカス)センサ、AE(自動露出)センサなどの各種センサである。さらに、130はデジタルカメラ全体の動作を制御するカメラ制御部、150はシャッタボタン、ディスプレイ、撮影モード選択ダイヤルなどとのI/O、134は撮影画像や種々の情報を記憶するメモリである。   Reference numeral 132 denotes an A / D converter that converts an analog image signal output from the image sensor 2 into a digital signal, and reference numeral 140 denotes an image processing apparatus that processes the digital image signal output from the A / D converter. Reference numeral 133 denotes a lens system controller that controls the lens position and aperture of the photographing lens unit 1, and 121 denotes various sensors such as an AF (autofocus) sensor and an AE (automatic exposure) sensor. Further, 130 is a camera control unit that controls the operation of the entire digital camera, 150 is an I / O with a shutter button, a display, a shooting mode selection dial, and the like, and 134 is a memory that stores captured images and various information.

ユーザーの操作はI/O150を介して取得され、ユーザの動作によって電源ON/OFF、撮影動作などが行われる。撮影動作が指示された場合、各種センサ121や撮像素子2から得られる情報に基づいてカメラ制御部130は適切な撮影条件を決定し、レンズ系制御部133を介して適切なレンズ位置などを設定する。露光後に撮像素子2の出力信号をA/Dコンバータ132を介してデジタル化したのち、画像処理装置140で適切な画像処理を施してメモリ134に保存する。また必要な場合には、I/O150を介して図示しないディスプレイに画像を表示する。   User operations are acquired via the I / O 150, and power ON / OFF, shooting operations, and the like are performed according to user operations. When a shooting operation is instructed, the camera control unit 130 determines an appropriate shooting condition based on information obtained from the various sensors 121 and the image sensor 2, and sets an appropriate lens position and the like via the lens system control unit 133. To do. After the exposure, the output signal of the image sensor 2 is digitized via the A / D converter 132, and then subjected to appropriate image processing by the image processing device 140 and stored in the memory 134. If necessary, an image is displayed on a display (not shown) via the I / O 150.

画像処理装置140は、ホワイトバランス調整、RGB現像、圧縮符号化等の処理を行う。   The image processing apparatus 140 performs processing such as white balance adjustment, RGB development, and compression encoding.

図2は、第1の実施形態の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2はカメラ前面側より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ている。   FIG. 2 is a diagram illustrating an appearance of the single-lens reflex digital camera according to the first embodiment. Specifically, FIG. 2 is a perspective view seen from the front side of the camera, and shows a state in which the taking lens unit is removed.

図2において、100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100aが設けられている。202はマウント部であり、着脱可能な撮影レンズユニット1(図1参照)をカメラ本体に固定させる。マウント接点221は、カメラ本体100と撮影レンズユニット1との間で制御信号、状態信号、データ信号などをやり取りすると共に、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221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。   In FIG. 2, reference numeral 100 denotes a camera body, which is provided with a grip portion 100a that protrudes forward so that a user can easily hold the camera stably during shooting. Reference numeral 202 denotes a mount unit that fixes the detachable taking lens unit 1 (see FIG. 1) to the camera body. The mount contact 221 has a function of exchanging control signals, status signals, data signals, and the like between the camera body 100 and the photographing lens unit 1 and supplying power to the photographing lens unit. Further, the mount contact 221 may be configured to be capable of not only electrical communication but also optical communication and voice communication.

204は撮影レンズユニット1を取り外す際に押し込むレンズロック解除釦である。205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205の内部には、クイックリターンミラー206が配設されている。クイックリターンミラー206は、撮影光束をペンタプリズム(不図示)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2(図1を参照)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。   Reference numeral 204 denotes a lens lock release button that is pushed in when the photographing lens unit 1 is removed. Reference numeral 205 denotes a mirror box disposed in the camera casing, and the photographic light flux that has passed through the photographic lens is guided here. A quick return mirror 206 is disposed inside the mirror box 205. The quick return mirror 206 is held at an angle of 45 ° with respect to the photographing optical axis in order to guide the photographing light flux in the direction of the pentaprism (not shown), and in the direction of the image sensor 2 (see FIG. 1). In order to guide, it can be in a state of being held at a position retracted from the photographing light flux.

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207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208と、撮影系の動作モード設定ボタン210が配置されている。これら操作部材の操作結果の一部は、LCD表示パネル209に表示される。図1に示したI/O150は、主としてこれらの操作部材、表示パネル等とのI/Oである。   On the grip side of the upper part of the camera, a shutter button 207 as a start switch for starting shooting, a main operation dial 208 for setting a shutter speed and a lens aperture value according to an operation mode at the time of shooting, and an operation mode of the shooting system A setting button 210 is arranged. Some of the operation results of these operation members are displayed on the LCD display panel 209. The I / O 150 shown in FIG. 1 is mainly an I / O with these operation members, a display panel, and the like.

シャッタボタン207は、第1ストローク(半押し)でスイッチSW1がONし、第2ストローク(全押し)でスイッチSW2がONする構成となっている。   The shutter button 207 is configured such that the switch SW1 is turned on by a first stroke (half press) and the switch SW2 is turned on by a second stroke (full press).

また、動作モード設定ボタン210は、シャッタボタン207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209にその設定状況が表示されるようになっている。   The operation mode setting button 210 is used to set whether the continuous shooting or only one frame shooting is performed when the shutter button 207 is pressed once, the self shooting mode setting, and the like. The setting status is displayed at 209.

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211とフラッシュ取付け用のシュー溝212とフラッシュ接点213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214が配置されている。なお、撮影モード設定ダイヤル214は、光学部材4を圧電素子5,6により振動させて光学部材4の表面に付着した塵埃等の異物を除去する動作の起動操作部を兼ねている。   A flash unit 211 that pops up with respect to the camera body, a flash mounting shoe groove 212, and a flash contact 213 are arranged at the upper center of the camera, and a shooting mode setting dial 214 is arranged at the upper right of the camera. The photographing mode setting dial 214 also serves as an activation operation unit for operating the optical member 4 to vibrate by the piezoelectric elements 5 and 6 to remove foreign matters such as dust adhering to the surface of the optical member 4.

グリップ側とは反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋215が設けられており、この外部端子蓋215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216とUSB出力用コネクタ217が納められている。   An external terminal lid 215 that can be opened and closed is provided on the side opposite to the grip side. Inside the external terminal lid 215, a video signal output jack 216 and a USB output connector are provided as external interfaces. 217 is stored.

図3は、図1に示した撮像素子の近傍を上面から見た拡大図である。   FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the image sensor shown in FIG. 1 as viewed from above.

図3において、1は撮影レンズ、2は撮影レンズ1から入射した光を光電変換するための撮像素子、3は撮像素子2をカメラに装着するための撮像素子パッケージである。また、4は撮像素子パッケージ3の前方に配置され、撮像素子パッケージ3の表面および撮像素子2に塵埃等の異物が付着することを防止するための防塵フィルタとしても機能する光学部材である。なお、光学部材4は、具体的には光学ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタなどである。さらに、5,6は光学部材4を加振振動させるための駆動用の圧電素子(第1の圧電素子と第2の圧電素子)、21,22は光学部材4を撮像素子パッケージ3に密閉した状態で保持するための保持部材である。保持部材21,22の詳しい構成については、後に図19を参照して説明する。   In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a photographic lens, 2 denotes an image sensor for photoelectric conversion of light incident from the photographic lens 1, and 3 denotes an image sensor package for mounting the image sensor 2 on a camera. Reference numeral 4 denotes an optical member that is disposed in front of the image pickup device package 3 and also functions as a dustproof filter for preventing foreign matters such as dust from adhering to the surface of the image pickup device package 3 and the image pickup device 2. The optical member 4 is specifically an optical low-pass filter, an infrared cut filter, or the like. Further, reference numerals 5 and 6 denote driving piezoelectric elements (first piezoelectric element and second piezoelectric element) for vibrating the optical member 4, and reference numerals 21 and 22 denote the optical member 4 sealed in the imaging element package 3. It is a holding member for holding in a state. A detailed configuration of the holding members 21 and 22 will be described later with reference to FIG.

図4は、図3の光学部材4の部分を、撮像素子2側から見た状態、および圧電素子の周辺回路(図1の圧電素子駆動部122の内部回路)を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a state of the optical member 4 in FIG. 3 as viewed from the imaging element 2 side and a peripheral circuit of the piezoelectric element (an internal circuit of the piezoelectric element driving unit 122 in FIG. 1).

図4において、圧電素子(駆動用圧電素子)5,6は光学部材4を挟んで光学部材4の左右両端に貼り付けられている。7,8は圧電素子5,6に隣接してそれぞれ配置され、光学部材4の振動の状態を検出するための検出用圧電素子(第1の検出用圧電素子と第2の検出用圧電素子)である。   In FIG. 4, piezoelectric elements (driving piezoelectric elements) 5 and 6 are attached to the left and right ends of the optical member 4 with the optical member 4 interposed therebetween. Reference numerals 7 and 8 are arranged adjacent to the piezoelectric elements 5 and 6, respectively, and detection piezoelectric elements for detecting the vibration state of the optical member 4 (first detection piezoelectric element and second detection piezoelectric element). It is.

9は圧電素子5を駆動するための駆動回路(第1の駆動手段)、10は圧電素子6を駆動するための駆動回路(第2の駆動手段)である。11は検出用圧電素子7からの信号を検出するための検出回路、12は検出用圧電素子8からの信号を検出するための検出回路である。   Reference numeral 9 denotes a drive circuit (first drive means) for driving the piezoelectric element 5, and 10 denotes a drive circuit (second drive means) for driving the piezoelectric element 6. Reference numeral 11 denotes a detection circuit for detecting a signal from the detection piezoelectric element 7, and reference numeral 12 denotes a detection circuit for detecting a signal from the detection piezoelectric element 8.

光学部材4の両端に貼り付けられた圧電素子5および6を所定の周波数で振動させることにより、光学部材4上に定在波を発生させて振動させ、光学部材4の表面に付着した塵埃等の異物を振り落とす構成となっている。そして、光学部材4に発生した振幅の状態を、検出用圧電素子7,8で検出する。   The piezoelectric elements 5 and 6 attached to both ends of the optical member 4 are vibrated at a predetermined frequency to generate a standing wave on the optical member 4 to vibrate, and dust or the like adhering to the surface of the optical member 4 The foreign matter is shaken off. Then, the state of the amplitude generated in the optical member 4 is detected by the detecting piezoelectric elements 7 and 8.

図5は、圧電素子5,6及び検出用圧電素子7,8を制御する制御回路の構成を示すブロック図であり、4、5、6、7、8、9、10、11、12は図4で説明した通りである。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control circuit for controlling the piezoelectric elements 5 and 6 and the detecting piezoelectric elements 7 and 8, and 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, and 12 are diagrams. As described in 4.

130は、図1に示したようにデジタルカメラ全体の動作の制御と共に圧電素子5,6の振動制御も行うカメラ制御部、14はカメラ制御部130により制御され、圧電素子5,6を駆動するための高周波信号を出力するための発振回路である。発振回路14は、カメラ制御部130からの制御値に従って、発振周波数を変化させて加振信号を出力する。15は、圧電素子5,6を駆動する電力を供給する電源回路であり、駆動回路9,10に接続されている。   As shown in FIG. 1, 130 is a camera control unit that controls the operation of the entire digital camera and also controls vibration of the piezoelectric elements 5 and 6, and 14 is controlled by the camera control unit 130 to drive the piezoelectric elements 5 and 6. This is an oscillation circuit for outputting a high-frequency signal for the purpose. The oscillation circuit 14 changes the oscillation frequency according to the control value from the camera control unit 130 and outputs an excitation signal. A power supply circuit 15 supplies power for driving the piezoelectric elements 5 and 6 and is connected to the drive circuits 9 and 10.

ここで、図4及び図5に示す駆動制御回路全体の動作について説明する。   Here, the operation of the entire drive control circuit shown in FIGS. 4 and 5 will be described.

カメラ制御部130は、発振回路14に対して圧電素子5,6を駆動するのに必要な周波数を指示する制御信号を出力し、発振回路14は指示された周波数の信号を出力し、駆動回路9,10に入力する。この駆動回路9,10は電源回路15から供給される電力を、Hブリッジ回路により、カメラ制御部130及び発振回路14から入力される信号に従って出力する機能を持っている。   The camera control unit 130 outputs a control signal for instructing a frequency necessary for driving the piezoelectric elements 5 and 6 to the oscillation circuit 14, and the oscillation circuit 14 outputs a signal of the instructed frequency, 9 and 10 are entered. The drive circuits 9 and 10 have a function of outputting the power supplied from the power supply circuit 15 according to signals input from the camera control unit 130 and the oscillation circuit 14 by an H bridge circuit.

また、カメラ制御部130は、駆動回路9,10に対して圧電素子の駆動を許可するか禁止するかを指示する駆動許可/禁止信号を出すことにより、駆動回路9,10の出力の有無を個別に制御できるようになっている。   In addition, the camera control unit 130 outputs a drive permission / prohibition signal that instructs the drive circuits 9 and 10 to permit or prohibit driving of the piezoelectric element, thereby determining whether the drive circuits 9 and 10 are output. It can be controlled individually.

駆動回路9,10の出力がカメラ制御部130により許可されると、カメラ制御部130により指定された周波数の駆動信号が、圧電素子5,6に印加されて光学部材4を振動させ、光学部材4上に定在波を発生させる。なお、カメラ制御部130は発振回路14へ送る信号を変化させることで、発振回路14の発振周波数を変化させ、圧電素子に印加する信号の周波数を変えることができる。このように周波数を変化させることで、光学部材4上に発生する定在波の腹や節の数を変化させることができるとともに、もっとも振幅の大きい定在波を発生させることができる。   When the output of the drive circuits 9 and 10 is permitted by the camera control unit 130, a drive signal having a frequency specified by the camera control unit 130 is applied to the piezoelectric elements 5 and 6 to vibrate the optical member 4, and the optical member A standing wave is generated on 4. The camera control unit 130 can change the frequency of the signal applied to the piezoelectric element by changing the oscillation frequency of the oscillation circuit 14 by changing the signal sent to the oscillation circuit 14. By changing the frequency in this way, the number of antinodes and nodes of the standing wave generated on the optical member 4 can be changed, and a standing wave having the largest amplitude can be generated.

光学部材4に定在波が発生すると、検出用圧電素子7,8が振動し信号を発生する。検出用圧電素子7に発生した信号は、検出回路11によりカメラ制御部130が検出できる信号に変換され、カメラ制御部130のA/D変換入力に入力される。同様に検出用圧電素子8に発生した信号は、検出回路12によりカメラ制御部130が検出できる信号に変換され、カメラ制御部130のA/D変換入力に入力される。   When a standing wave is generated in the optical member 4, the detecting piezoelectric elements 7 and 8 vibrate to generate a signal. A signal generated in the detection piezoelectric element 7 is converted into a signal that can be detected by the camera control unit 130 by the detection circuit 11 and input to an A / D conversion input of the camera control unit 130. Similarly, a signal generated in the detection piezoelectric element 8 is converted into a signal that can be detected by the camera control unit 130 by the detection circuit 12 and input to an A / D conversion input of the camera control unit 130.

これにより、カメラ制御部130は、駆動周波数を変化させながら、光学部材4に発生した定在波の振幅状態をモニタすることができる。   Thereby, the camera control unit 130 can monitor the amplitude state of the standing wave generated in the optical member 4 while changing the driving frequency.

図6は、カメラ制御部130の光学部材4の振動制御に関する動作を示すフローチャートである。図6では、カメラ制御部130は、光学部材4から異物を落とすための動作、あるいは駆動回路および光学部材4を含む異物除去系のテストを行うための動作をステップS101から開始する。   FIG. 6 is a flowchart showing an operation related to vibration control of the optical member 4 of the camera control unit 130. In FIG. 6, the camera control unit 130 starts an operation for dropping foreign matter from the optical member 4 or an operation for testing a foreign matter removal system including the drive circuit and the optical member 4 from step S <b> 101.

ステップS101では、発振回路14に対して発振周波数の指示を行うことで、圧電素子5,6を駆動する周波数の初期設定を行い、ステップS102へ進む。   In step S101, the oscillation frequency is instructed to the oscillation circuit 14, thereby initializing the frequency for driving the piezoelectric elements 5 and 6, and the process proceeds to step S102.

ステップS102では、今回の駆動が、テスト駆動か、異物除去のための駆動かを判断し、テスト駆動であればステップS112へ進み、異物除去のための駆動であればステップS103へ進む。   In step S102, it is determined whether the current drive is a test drive or a drive for removing foreign matter. If it is a test drive, the process proceeds to step S112. If it is a drive for removing foreign matter, the process proceeds to step S103.

ステップS103では、異物除去のための駆動動作(第3の制御)を行うので、光学部材4の振動を最大限に大きくする必要がある。そのため、光学部材4の左右両端に貼られた圧電素子5,6の双方の駆動を行うために、駆動回路9,10の双方に駆動許可の信号を出して、圧電素子5,6の駆動を開始させ、ステップS104へ進む。   In step S103, since the drive operation (third control) for removing foreign matter is performed, it is necessary to maximize the vibration of the optical member 4. Therefore, in order to drive both the piezoelectric elements 5 and 6 attached to the left and right ends of the optical member 4, a drive permission signal is output to both the drive circuits 9 and 10 to drive the piezoelectric elements 5 and 6. Start and go to step S104.

ステップS104では、光学部材4の振動を検出して振動の状態をモニタするために、検出回路11,12からの信号をカメラ制御部130に内蔵されたA/Dコンバータでデジタル信号に変換し、その信号をモニタする。そして、ステップS105へ進む。   In step S104, in order to detect the vibration of the optical member 4 and monitor the state of vibration, the signals from the detection circuits 11 and 12 are converted into digital signals by the A / D converter built in the camera control unit 130, Monitor the signal. Then, the process proceeds to step S105.

ステップS105では、検出回路11からの出力信号と検出回路12からの出力信号が、それぞれ基準値以上になっているかどうかを判断し、両信号とも基準値以上になっていれば正常と判断して、ステップS106へ進む。一方、どちらか一つでも、基準値未満になっていれば、出力信号が異常であると判断し、ステップS110へ進む。   In step S105, it is determined whether the output signal from the detection circuit 11 and the output signal from the detection circuit 12 are each equal to or higher than the reference value. If both signals are equal to or higher than the reference value, it is determined that the signal is normal. The process proceeds to step S106. On the other hand, if any one is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S110.

ステップS106では、設定した周波数での駆動を開始してから所定時間経過したかどうかを判断する。そして、所定時間経過していればステップS107に進み、所定時間経過していなければステップS104へ戻り、同じ周波数での駆動を継続するとともに、振動状態の検出を継続する。   In step S106, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the start of driving at the set frequency. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S107. If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S104, and the driving at the same frequency is continued and the detection of the vibration state is continued.

ステップS107では、発振回路14に対して周波数の変更を指示し、圧電素子5,6を駆動する周波数を変更してステップS108へ進む。ここで周波数を変更する際には、前回設定した周波数からわずかに低い周波数へ変更する。   In step S107, the oscillation circuit 14 is instructed to change the frequency, the frequency for driving the piezoelectric elements 5 and 6 is changed, and the process proceeds to step S108. Here, when changing the frequency, the frequency is changed from the previously set frequency to a slightly lower frequency.

ステップS108では、ステップS107で設定した周波数が、所定の周波数変更範囲を超えたか否かを判断する。そして、所定の周波数変更範囲内での周波数の変更を終了していればステップS109へ進み、終了していなければステップS104へ戻る。   In step S108, it is determined whether or not the frequency set in step S107 exceeds a predetermined frequency change range. If the frequency change within the predetermined frequency change range has been completed, the process proceeds to step S109, and if not complete, the process returns to step S104.

ステップS109では、駆動回路9,10を駆動禁止にして異物除去のための駆動を終了する。   In step S109, the drive circuits 9 and 10 are prohibited from being driven, and the drive for removing foreign matter is completed.

一方、ステップS110では、ステップS105で検出回路11,12のいずれか、または両方の出力が異常であるので、駆動回路9,10を駆動禁止状態にしてステップS111へ進む。   On the other hand, in step S110, since the output of either or both of the detection circuits 11 and 12 is abnormal in step S105, the drive circuits 9 and 10 are set in the drive prohibited state, and the process proceeds to step S111.

ステップS111では、ここまでに検出された異常状態を記録するとともに、異常である表示を不図示の表示装置に表示して、ステップS109へ進み駆動を終了する。   In step S111, the abnormal state detected so far is recorded, an abnormal display is displayed on a display device (not shown), and the process proceeds to step S109 to end the driving.

ここで検出された異常は、異物除去のために光学部材4の両端の圧電素子を駆動している場合の異常であり、駆動回路、検出回路、圧電素子、検出用圧電素子等の異常が想定される。   The abnormalities detected here are abnormalities when the piezoelectric elements at both ends of the optical member 4 are driven to remove foreign matter, and abnormalities such as a drive circuit, a detection circuit, a piezoelectric element, and a detection piezoelectric element are assumed. Is done.

次に、ステップS112は、テストのための駆動を行うステップであり、光学部材4の両端に貼られた圧電素子のうち、片方の圧電素子を駆動する。そして、両端の検出用圧電素子を用いて振動状態の検出を行い、異常がないか判定を行う。このため、駆動回路9を駆動許可に設定し、駆動回路10を駆動禁止にして、圧電素子5のみを駆動し、ステップS113へ進む。   Next, step S <b> 112 is a step of performing driving for testing, and drives one of the piezoelectric elements attached to both ends of the optical member 4. Then, the vibration state is detected using the piezoelectric elements for detection at both ends, and it is determined whether there is any abnormality. Therefore, the drive circuit 9 is set to drive permission, the drive circuit 10 is prohibited from driving, and only the piezoelectric element 5 is driven, and the process proceeds to step S113.

ステップS113では、光学部材4の振動を検出して振動の状態をモニタするために、検出回路11,12からの信号をカメラ制御部130に内蔵されたA/Dコンバータでデジタル信号に変換し、その信号をモニタする。そして、ステップS114へ進む。   In step S113, in order to detect the vibration of the optical member 4 and monitor the vibration state, the signals from the detection circuits 11 and 12 are converted into digital signals by the A / D converter built in the camera control unit 130, Monitor the signal. Then, the process proceeds to step S114.

ステップS114では、検出回路11の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS115へ進む。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS122へ進む。   In step S114, it is determined whether or not the output of the detection circuit 11 is greater than or equal to a reference value. If it is greater than or equal to the reference value, it is determined that the output is normal and the process proceeds to step S115. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S122.

ステップS115では、検出回路12の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS116へ進む。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS120へ進む。   In step S115, it is determined whether or not the output of the detection circuit 12 is greater than or equal to a reference value. If it is greater than or equal to the reference value, it is determined that the output is normal and the process proceeds to step S116. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S120.

ステップS116では、ステップS112で駆動した圧電素子とは反対側の圧電素子を駆動するために、駆動回路10を駆動許可に設定し、駆動回路9を駆動禁止に設定する。そして、圧電素子6のみを駆動し、ステップS117へ進む。   In step S116, the drive circuit 10 is set to drive permission and the drive circuit 9 is set to drive prohibition in order to drive the piezoelectric element opposite to the piezoelectric element driven in step S112. Then, only the piezoelectric element 6 is driven, and the process proceeds to step S117.

ステップS117では、光学部材4の振動を検出して振動の状態をモニタするために、検出回路11,12からの信号をカメラ制御部130に内蔵されたA/Dコンバータでデジタル信号に変換し、その信号をモニタする。そして、ステップS118へ進む。   In step S117, in order to detect the vibration of the optical member 4 and monitor the state of the vibration, the signals from the detection circuits 11 and 12 are converted into digital signals by the A / D converter built in the camera control unit 130, Monitor the signal. Then, the process proceeds to step S118.

ステップS118では、検出回路12の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS119へ進む。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS122へ進む。   In step S118, it is determined whether the output of the detection circuit 12 is greater than or equal to a reference value. If it is greater than or equal to the reference value, it is determined that the output is normal, and the process proceeds to step S119. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S122.

ステップS119では、検出回路11の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS109へ進み駆動を終了する。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS120へ進む。   In step S119, it is determined whether or not the output of the detection circuit 11 is greater than or equal to a reference value. If it is greater than or equal to the reference value, it is determined that the output is normal, and the process proceeds to step S109 to end the drive. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S120.

ステップS120では、実際に駆動を行った圧電素子と同じ側に取り付けられた検出用圧電素子の出力は正常で、光学部材4の反対側に取り付けられた検出用圧電素子の出力が異常となっているため、光学部材4の異常と判断する(第1の制御)。そして、ステップS121へ進む。   In step S120, the output of the detection piezoelectric element attached to the same side as the actually driven piezoelectric element is normal, and the output of the detection piezoelectric element attached to the opposite side of the optical member 4 becomes abnormal. Therefore, it is determined that the optical member 4 is abnormal (first control). Then, the process proceeds to step S121.

ステップS121では、ステップS120で光学部材4の異常と判断されたため、光学部材4が割れている可能性もあり、正しい画像を撮影できない可能性がある。このため、その後の撮影動作を禁止する処理を行い、異常状態であることを不図示のメモリなどに記録する。また、不図示の外部表示装置に撮影光学系に異常があり、撮影できないことを表示して、ステップS109へ進み、テスト駆動を終了する。   In step S121, since it is determined in step S120 that the optical member 4 is abnormal, the optical member 4 may be broken, and a correct image may not be captured. For this reason, processing for prohibiting the subsequent photographing operation is performed, and an abnormal state is recorded in a memory (not shown) or the like. Further, an external display device (not shown) displays that the photographing optical system is abnormal and cannot be photographed, and the process proceeds to step S109 to end the test drive.

次に、ステップS122では、実際に駆動を行った圧電素子と同じ側に取り付けられた検出用圧電素子の出力が異常となっているため、圧電素子そのものが振動をしていない可能性が高いと考えられる(第2の制御)。このため、異物除去動作は正常に行うことができないが、ステップS120に進んだ場合と異なり、撮影光学系には問題ないと考えられるため、撮影を行うことは可能と判断される。なお、この異物除去駆動系が異常状態であることは不図示のメモリなどに記録される。このとき、異物除去のための駆動は禁止される。また、不図示の外部表示装置に撮影は可能であるが、異物除去動作はできないことを表示して、ステップS109へ進み、テスト駆動を終了する。   Next, in step S122, since the output of the detecting piezoelectric element attached on the same side as the actually driven piezoelectric element is abnormal, it is highly possible that the piezoelectric element itself is not vibrating. Possible (second control). For this reason, the foreign substance removal operation cannot be performed normally, but unlike the case of proceeding to step S120, it is considered that there is no problem with the photographing optical system, and therefore it is determined that photographing can be performed. The fact that this foreign matter removal drive system is in an abnormal state is recorded in a memory (not shown) or the like. At this time, driving for removing foreign matter is prohibited. Further, it is displayed on the external display device (not shown) that the photographing is possible but the foreign matter removing operation cannot be performed, and the process proceeds to step S109 to end the test drive.

次に、図10を用いて、ステップS105における具体的な検出信号について説明する。   Next, a specific detection signal in step S105 will be described with reference to FIG.

図10において、横軸1201は駆動周波数を示し、縦軸1202は検出回路11,12の出力電圧を示し、1203は検出回路11,12の出力電圧の駆動周波数に対する変化を示している。1203は、駆動周波数の変化に伴い、検出回路11,12の出力電圧がどのように変化するかを示しており、光学部材4の振動の状態により、波形が変化する。   10, the horizontal axis 1201 indicates the driving frequency, the vertical axis 1202 indicates the output voltage of the detection circuits 11 and 12, and 1203 indicates the change of the output voltage of the detection circuits 11 and 12 with respect to the driving frequency. Reference numeral 1203 indicates how the output voltages of the detection circuits 11 and 12 change as the drive frequency changes. The waveform changes depending on the vibration state of the optical member 4.

1204は、ステップS105における、判定基準値のレベルを示しており、この判定レベル以上であれば、検出回路11や検出回路12の出力が正常であると判断し、この判定レベル以下であれば、異常と判断する。   1204 indicates the level of the determination reference value in step S105. If it is equal to or higher than this determination level, it is determined that the output of the detection circuit 11 or the detection circuit 12 is normal, and if it is equal to or lower than this determination level, Judge as abnormal.

図11は、駆動回路9,10に異常があった場合を示しており、検出回路11,12の出力電圧が、1205に示すように判定レベル1204よりも低いレベルとなった状態を示している。   FIG. 11 shows a case where there is an abnormality in the drive circuits 9 and 10, and shows a state where the output voltages of the detection circuits 11 and 12 are lower than the determination level 1204 as indicated by 1205. .

また、ステップS118は、駆動回路10の異常を判断するステップであるが、検出回路12の出力電圧により、ステップS105の場合(図10、図11)と同様に異常検出を行うことができる。   Step S118 is a step of determining an abnormality of the drive circuit 10, but the abnormality detection can be performed by the output voltage of the detection circuit 12 as in the case of step S105 (FIGS. 10 and 11).

次に、ステップS119における具体的な検出信号について説明する。   Next, a specific detection signal in step S119 will be described.

図12において、1206は、駆動回路10のみを動作させて、圧電素子6のみを駆動し、検出用圧電素子7および検出回路11により、光学部材4の振動状況を検出する際の、検出回路11からの検出信号を示している。この信号は、光学部材4の振動状態を示す信号であるため、ステップS118における信号よりも、出力レベルが小さくなる場合が多い。このため、1207で示される判定レベルは、ステップS118における判定レベルよりも、低い値となっている。   In FIG. 12, reference numeral 1206 denotes a detection circuit 11 when only the drive circuit 10 is operated to drive only the piezoelectric element 6 and the vibration state of the optical member 4 is detected by the detection piezoelectric element 7 and the detection circuit 11. The detection signal from is shown. Since this signal is a signal indicating the vibration state of the optical member 4, the output level is often smaller than the signal in step S118. For this reason, the determination level indicated by 1207 is lower than the determination level in step S118.

図13において、1208は、異常な信号の一例であり、何らかの要因で光学部材4の振動が所定の振幅よりも小さい場合を示している。この場合、検出回路11の検出信号も低い値となり、異常を検出する。また、光学部材4が破損している場合などには、検出信号はほぼ「0」となり、異常を検出することができる。   In FIG. 13, 1208 is an example of an abnormal signal, and shows a case where the vibration of the optical member 4 is smaller than a predetermined amplitude for some reason. In this case, the detection signal of the detection circuit 11 also has a low value, and an abnormality is detected. Further, when the optical member 4 is damaged, the detection signal is almost “0”, and an abnormality can be detected.

このように、駆動回路の異常検出には、駆動用圧電素子近傍に配置された検出用圧電素子により振動を検出する。また、光学素子を含む振動の異常検出には、駆動用圧電素子と光学素子を挟んで対向した位置に配置された検出用圧電素子により、振動を検出して異常を判断する。   In this way, for detecting an abnormality in the drive circuit, vibration is detected by the detection piezoelectric element disposed in the vicinity of the drive piezoelectric element. In addition, in order to detect vibration abnormality including the optical element, the vibration is detected by the detection piezoelectric element disposed at a position facing the driving piezoelectric element and the optical element, and the abnormality is determined.

以上説明したように、上記の第1の実施形態では、光学部材の両端に配置された圧電素子の近傍に、検出用圧電素子を設け、片側の圧電素子を駆動して、光学部材を経由した反対側の検出用圧電素子により振動を検出する。これにより、光学部材の振動状況を検出することができ、光学部材及び圧電素子駆動系の異常を検出することが可能となる。   As described above, in the first embodiment, the detection piezoelectric element is provided in the vicinity of the piezoelectric elements arranged at both ends of the optical member, and the piezoelectric element on one side is driven to pass through the optical member. The vibration is detected by the piezoelectric element for detection on the opposite side. Thereby, the vibration state of the optical member can be detected, and abnormality of the optical member and the piezoelectric element drive system can be detected.

(第2の実施形態)
この第2の実施形態においては、デジタルカメラの構成は、図1及び図2に示した第1の実施形態の構成と同一であるので説明を省略する。また、撮像素子の近傍を上面から見た構成は、図3に示した第1の実施形態と同一であるので、この説明も省略する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the configuration of the digital camera is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. Further, the configuration of the vicinity of the image sensor as viewed from above is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

図7は、第2の実施形態における、図3の光学部材4の部分を撮像素子2側から見た状態、および圧電素子の周辺回路(図1における圧電素子駆動部122の内部回路)を示す図である。なお、図7において、第1の実施形態を示す図4と同一の構成要素には同一の符号を付している。   FIG. 7 shows a state in which the optical member 4 of FIG. 3 is viewed from the imaging element 2 side and a peripheral circuit of the piezoelectric element (internal circuit of the piezoelectric element driving unit 122 in FIG. 1) in the second embodiment. FIG. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 4 showing the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図7において、圧電素子5,6は光学部材4の左右両端に貼り付けられている。   In FIG. 7, the piezoelectric elements 5 and 6 are attached to the left and right ends of the optical member 4.

9は圧電素子5を駆動するための駆動回路、10は圧電素子6を駆動するための駆動回路である。111は圧電素子5の駆動信号に接続され、圧電素子駆動時は駆動信号を、非駆動時は圧電素子5からの信号を検出する検出回路(第1の検出手段)である。112は圧電素子6の駆動信号に接続され、圧電素子駆動時は駆動信号を、非駆動時は圧電素子6からの信号を検出する検出回路(第2の検出手段)である。   Reference numeral 9 denotes a drive circuit for driving the piezoelectric element 5, and reference numeral 10 denotes a drive circuit for driving the piezoelectric element 6. Reference numeral 111 denotes a detection circuit (first detection means) that is connected to a drive signal of the piezoelectric element 5 and detects a drive signal when the piezoelectric element is driven and a signal from the piezoelectric element 5 when not driven. Reference numeral 112 denotes a detection circuit (second detection means) that is connected to a drive signal of the piezoelectric element 6 and detects a drive signal when the piezoelectric element is driven and a signal from the piezoelectric element 6 when not driven.

光学部材4の両端に貼り付けられた圧電素子5および6を所定の周波数で振動させることにより、光学部材4上に定在波を発生させて振動させ、光学部材4の表面に付着した塵埃等の異物を振り落とす構成となっている。そして、検出回路111,112は、圧電素子駆動中は駆動信号をモニタし、非駆動中は光学部材4の振動状態を検出する。   The piezoelectric elements 5 and 6 attached to both ends of the optical member 4 are vibrated at a predetermined frequency to generate a standing wave on the optical member 4 to vibrate, and dust or the like adhering to the surface of the optical member 4 The foreign matter is shaken off. The detection circuits 111 and 112 monitor the drive signal during driving of the piezoelectric element, and detect the vibration state of the optical member 4 during non-drive.

図8は、圧電素子5,6を制御する制御回路の構成を示すブロック図であり、第1の実施形態を示す図5と同じ構成要素には、同一の符号を付している。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a control circuit for controlling the piezoelectric elements 5 and 6, and the same components as those in FIG. 5 showing the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

130は、図1に示したようにデジタルカメラ全体の動作の制御と共に圧電素子5,6の振動制御も行うカメラ制御部、14はカメラ制御部130により制御され、圧電素子5,6を駆動するための高周波信号を出力するための発振回路である。発振回路14は、カメラ制御部130からの制御値に従って、発振周波数を変化させて加振信号を出力する。15は、圧電素子5,6を駆動する電力を供給する電源回路であり、駆動回路9,10に接続されている。   As shown in FIG. 1, 130 is a camera control unit that controls the operation of the entire digital camera and also controls vibration of the piezoelectric elements 5 and 6, and 14 is controlled by the camera control unit 130 to drive the piezoelectric elements 5 and 6. This is an oscillation circuit for outputting a high-frequency signal for the purpose. The oscillation circuit 14 changes the oscillation frequency according to the control value from the camera control unit 130 and outputs an excitation signal. A power supply circuit 15 supplies power for driving the piezoelectric elements 5 and 6 and is connected to the drive circuits 9 and 10.

ここで、図7及び図8に示す駆動制御回路全体の動作について説明する。   Here, the operation of the entire drive control circuit shown in FIGS. 7 and 8 will be described.

カメラ制御部130は、発振回路14に対して圧電素子5,6を駆動するのに必要な周波数を指示する制御信号を出力し、発振回路14は指示された周波数の信号を出力し、駆動回路9,10に入力する。この駆動回路9,10は電源回路15から供給される電力を、Hブリッジ回路により、カメラ制御部130及び発振回路14から入力される信号に従って出力する機能を持っている。   The camera control unit 130 outputs a control signal for instructing a frequency necessary for driving the piezoelectric elements 5 and 6 to the oscillation circuit 14, and the oscillation circuit 14 outputs a signal of the instructed frequency, 9 and 10 are entered. The drive circuits 9 and 10 have a function of outputting the power supplied from the power supply circuit 15 according to signals input from the camera control unit 130 and the oscillation circuit 14 by an H bridge circuit.

また、カメラ制御部130は、駆動回路9,10に対して圧電素子の駆動を許可するか禁止するかを指示する駆動許可/禁止信号を出すことにより、駆動回路9,10の出力の有無を個別に制御できるようになっている。   In addition, the camera control unit 130 outputs a drive permission / prohibition signal that instructs the drive circuits 9 and 10 to permit or prohibit driving of the piezoelectric element, thereby determining whether the drive circuits 9 and 10 are output. It can be controlled individually.

駆動回路9,10の出力がカメラ制御部130により許可されると、カメラ制御部130により指定された周波数の駆動信号が、圧電素子5,6に印加されて光学部材4を振動させ、光学部材4上に定在波を発生させる。なお、カメラ制御部130は発振回路14へ送る信号を変化させることで、発振回路14の発振周波数を変化させ、圧電素子に印加する信号の周波数を変えることができる。このように周波数を変化させることで、光学部材4上に発生する定在波の腹や節の数を変化させることができるとともに、もっとも振幅の大きい定在波を発生させることができる。   When the output of the drive circuits 9 and 10 is permitted by the camera control unit 130, a drive signal having a frequency specified by the camera control unit 130 is applied to the piezoelectric elements 5 and 6 to vibrate the optical member 4, and the optical member A standing wave is generated on 4. The camera control unit 130 can change the frequency of the signal applied to the piezoelectric element by changing the oscillation frequency of the oscillation circuit 14 by changing the signal sent to the oscillation circuit 14. By changing the frequency in this way, the number of antinodes and nodes of the standing wave generated on the optical member 4 can be changed, and a standing wave having the largest amplitude can be generated.

圧電素子5,6が駆動されると、圧電素子5,6の駆動信号を検出回路111,112で検出し、その検出信号をカメラ制御部130のA/Dコンバータでデジタル信号に変換し、信号の状態を検出する。また、光学部材4の両端に貼り付けられた圧電素子のうち、片側の圧電素子の駆動を行い、反対側の圧電素子を非駆動にすることにより、片側の圧電素子の駆動により発生した光学部材4の定在波を、反対側の圧電素子で検出する。   When the piezoelectric elements 5 and 6 are driven, the drive signals of the piezoelectric elements 5 and 6 are detected by the detection circuits 111 and 112, and the detection signals are converted into digital signals by the A / D converter of the camera control unit 130. Detect the state of. In addition, among the piezoelectric elements attached to both ends of the optical member 4, an optical member generated by driving the piezoelectric element on one side is driven by driving the piezoelectric element on one side and not driving the piezoelectric element on the opposite side. 4 standing waves are detected by the piezoelectric element on the opposite side.

たとえば、圧電素子5を駆動した場合、圧電素子6に発生した信号は、検出回路112によりカメラ制御部130が検出できる信号に変換され、カメラ制御部130のA/D変換入力に入力される。   For example, when the piezoelectric element 5 is driven, a signal generated in the piezoelectric element 6 is converted into a signal that can be detected by the camera control unit 130 by the detection circuit 112 and input to an A / D conversion input of the camera control unit 130.

これにより、カメラ制御部130は、駆動回路9,10の状態をモニタできるとともに、駆動周波数を変化させながら光学部材4に発生した定在波の振幅状態をモニタすることができる。   Thereby, the camera control unit 130 can monitor the state of the drive circuits 9 and 10 and can monitor the amplitude state of the standing wave generated in the optical member 4 while changing the drive frequency.

図9は、カメラ制御部130の光学部材4の振動制御に関する動作を示すフローチャートである。図9では、カメラ制御部130は、光学部材4から異物を落とすための動作、あるいは駆動回路および光学部材4を含む異物除去系のテストを行うための動作をステップS201から開始する。   FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation related to vibration control of the optical member 4 of the camera control unit 130. In FIG. 9, the camera control unit 130 starts an operation for removing foreign matter from the optical member 4 or an operation for testing a foreign matter removal system including the drive circuit and the optical member 4 from step S <b> 201.

ステップS201では、発振回路14に対して発振周波数の指示を行うことで、圧電素子5,6を駆動する周波数の初期設定を行い、ステップS202へ進む。   In step S201, an oscillation frequency is instructed to the oscillation circuit 14, thereby initializing the frequency for driving the piezoelectric elements 5 and 6, and the process proceeds to step S202.

ステップS202では、今回の駆動が、テスト駆動か、異物除去のための駆動かを判断し、テスト駆動であればステップS212へ進み、異物除去のための駆動であればステップS203へ進む。   In step S202, it is determined whether the current drive is a test drive or a drive for removing foreign matter. If it is a test drive, the process proceeds to step S212, and if it is a drive for removing foreign matter, the process proceeds to step S203.

ステップS203では、異物除去のための駆動動作を行うので、光学部材4の振動を最大限に大きくする必要がある。そのため、光学部材4の左右両端に貼られた圧電素子5,6の双方の駆動を行うために、駆動回路9,10の双方に駆動許可の信号を出して、圧電素子5,6の駆動を開始させ、ステップS204へ進む。   In step S203, since a drive operation for removing foreign matter is performed, it is necessary to maximize the vibration of the optical member 4. Therefore, in order to drive both the piezoelectric elements 5 and 6 attached to the left and right ends of the optical member 4, a drive permission signal is output to both the drive circuits 9 and 10 to drive the piezoelectric elements 5 and 6. Start and proceed to step S204.

ステップS204では、駆動回路9,10の駆動信号(光学部材4の振動の状態)をモニタするために、検出回路111,112からの信号をカメラ制御部130に内蔵されたA/Dコンバータでデジタル信号に変換し、その信号をモニタする。そして、ステップS205へ進む。   In step S204, in order to monitor the drive signals of the drive circuits 9 and 10 (the vibration state of the optical member 4), the signals from the detection circuits 111 and 112 are digitally converted by an A / D converter built in the camera control unit 130. Convert to signal and monitor the signal. Then, the process proceeds to step S205.

ステップS205では、検出回路111からの出力信号と検出回路112からの出力信号が、それぞれ基準値以上になっているかどうかを判断し、両信号とも基準値以上になっていれば正常と判断して、ステップS206へ進む。一方、どちらか一つでも、基準値未満になっていれば、駆動信号が異常であると判断し、ステップS210へ進む。   In step S205, it is determined whether the output signal from the detection circuit 111 and the output signal from the detection circuit 112 are each equal to or greater than the reference value. If both signals are equal to or greater than the reference value, it is determined that the signal is normal. The process proceeds to step S206. On the other hand, if any one is less than the reference value, it is determined that the drive signal is abnormal, and the process proceeds to step S210.

ステップS206では、設定した周波数での駆動を開始してから所定時間経過したかどうかを判断する。そして、所定時間経過していればステップS207に進み、所定時間経過していなければステップS204へ戻り、同じ周波数での駆動を継続するとともに、駆動信号の検出を継続する。   In step S206, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since driving at the set frequency was started. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S207. If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S204, and the drive at the same frequency is continued and the detection of the drive signal is continued.

ステップS207では、発振回路14に対して周波数の変更を指示し、圧電素子5,6を駆動する周波数を変更してステップS208へ進む。ここで周波数を変更する際には、前回設定した周波数からわずかに低い周波数へ変更する。   In step S207, the oscillation circuit 14 is instructed to change the frequency, the frequency for driving the piezoelectric elements 5 and 6 is changed, and the process proceeds to step S208. Here, when changing the frequency, the frequency is changed from the previously set frequency to a slightly lower frequency.

ステップS208では、ステップS207で設定した周波数が、所定の周波数変更範囲を超えたか否かを判断する。そして、所定の周波数変更範囲内での周波数の変更を終了していればステップS209へ進み、終了していなければステップS204へ戻る。   In step S208, it is determined whether or not the frequency set in step S207 exceeds a predetermined frequency change range. If the frequency change within the predetermined frequency change range has been completed, the process proceeds to step S209, and if not completed, the process returns to step S204.

ステップS209では、駆動回路9,10を駆動禁止にして異物除去のための駆動を終了する。   In step S209, the drive circuits 9 and 10 are prohibited from being driven, and the drive for removing foreign matter is completed.

一方、ステップS210では、ステップS205で検出回路111,112のいずれか、または両方の出力が異常であるので、駆動回路9,10を駆動禁止状態にしてステップS211へ進む。   On the other hand, in step S210, since the output of either or both of the detection circuits 111 and 112 is abnormal in step S205, the drive circuits 9 and 10 are set in the drive prohibited state, and the process proceeds to step S211.

ステップS211では、ここまでに検出された異常状態を記録するとともに、異常である表示を不図示の表示装置に表示して、ステップS209へ進み駆動を終了する。   In step S211, the abnormal state detected so far is recorded, an abnormal display is displayed on a display device (not shown), and the process proceeds to step S209 to end the drive.

ここで検出された異常は、異物除去のために光学部材4の両端の圧電素子を駆動している場合の異常であり、駆動回路、検出回路、圧電素子等の異常が想定される。   The abnormality detected here is an abnormality in the case where the piezoelectric elements at both ends of the optical member 4 are driven to remove foreign substances, and abnormalities in the drive circuit, the detection circuit, the piezoelectric element, and the like are assumed.

次に、ステップS212は、テストのための駆動を行うステップであり、光学部材4の両端に貼られた圧電素子のうち、片方の圧電素子を駆動する。そして、駆動している側とは反対側の圧電素子を用いて振動状態の検出を行い、異常がないか判定を行う。このため、駆動回路9を駆動許可に設定し、駆動回路10を駆動禁止にして、圧電素子5のみを駆動し、ステップS213へ進む。   Next, step S212 is a step of performing driving for testing, and drives one of the piezoelectric elements attached to both ends of the optical member 4. Then, the vibration state is detected using the piezoelectric element on the side opposite to the driving side, and it is determined whether there is an abnormality. For this reason, the drive circuit 9 is set to drive permission, the drive circuit 10 is prohibited from driving, and only the piezoelectric element 5 is driven, and the process proceeds to step S213.

ステップS213では、圧電素子5を駆動する信号をモニタすると共に、光学部材4の振動を圧電素子6で検出して振動の状態をモニタするために、検出回路111,112からの信号をカメラ制御部130に入力する。カメラ制御部130では、内蔵されたA/Dコンバータで入力された信号をデジタル信号に変換し、その信号をモニタする。そして、ステップS214へ進む。   In step S213, a signal for driving the piezoelectric element 5 is monitored, and the signals from the detection circuits 111 and 112 are monitored by the camera control unit in order to detect the vibration of the optical member 4 by the piezoelectric element 6 and monitor the vibration state. Input to 130. The camera control unit 130 converts a signal input by a built-in A / D converter into a digital signal and monitors the signal. Then, the process proceeds to step S214.

ステップS214では、検出回路111の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS215へ進む。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS222へ進む。   In step S214, it is determined whether the output of the detection circuit 111 is greater than or equal to a reference value. If it is greater than or equal to the reference value, it is determined that the output is normal, and the process proceeds to step S215. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S222.

ステップS215では、検出回路112の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS216へ進む。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS220へ進む。   In step S215, it is determined whether or not the output of the detection circuit 112 is greater than or equal to a reference value. If it is greater than or equal to the reference value, it is determined that the output is normal, and the process proceeds to step S216. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S220.

ステップS216では、ステップS212で駆動した圧電素子とは反対側の圧電素子を駆動するために、駆動回路10を駆動許可に設定し、駆動回路9を駆動禁止に設定する。そして、圧電素子6のみを駆動し、ステップS217へ進む。   In step S216, in order to drive the piezoelectric element opposite to the piezoelectric element driven in step S212, the drive circuit 10 is set to drive permission, and the drive circuit 9 is set to drive prohibition. Then, only the piezoelectric element 6 is driven, and the process proceeds to step S217.

ステップS217では、圧電素子6を駆動する信号をモニタすると共に、光学部材4の振動を圧電素子5で検出して振動の状態をモニタするために、検出回路111,112からの信号をカメラ制御部130に入力する。カメラ制御部130では、内蔵されたA/Dコンバータで入力された信号をデジタル信号に変換し、その信号をモニタする。そして、ステップS218へ進む。   In step S217, in order to monitor the signal for driving the piezoelectric element 6 and to detect the vibration of the optical member 4 with the piezoelectric element 5 and monitor the state of the vibration, the signals from the detection circuits 111 and 112 are monitored by the camera control unit. Input to 130. The camera control unit 130 converts a signal input by a built-in A / D converter into a digital signal and monitors the signal. Then, the process proceeds to step S218.

ステップS218では、検出回路112の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS219へ進む。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS222へ進む。   In step S218, it is determined whether the output of the detection circuit 112 is greater than or equal to a reference value. If it is greater than or equal to the reference value, it is determined that the output is normal, and the process proceeds to step S219. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S222.

ステップS219では、検出回路111の出力が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であれば正常と判断しステップS209へ進み駆動を終了する。また、基準値未満であれば出力信号が異常であると判断しステップS220へ進む。   In step S219, it is determined whether or not the output of the detection circuit 111 is greater than or equal to a reference value. If it is less than the reference value, it is determined that the output signal is abnormal, and the process proceeds to step S220.

ステップS220では、実際に駆動を行った圧電素子への駆動信号は正常で、光学部材4の反対側に取り付けられた圧電素子の出力が異常となっているため、光学部材4の異常と判断する。そして、ステップS221へ進む。   In step S220, since the drive signal to the actually driven piezoelectric element is normal and the output of the piezoelectric element attached to the opposite side of the optical member 4 is abnormal, it is determined that the optical member 4 is abnormal. . Then, the process proceeds to step S221.

ステップS221では、ステップS220で光学部材4の異常と判断されたため、光学部材4が割れている可能性もあり、正しい画像を撮影できない可能性がある。このため、その後の撮影動作を禁止する処理を行い、異常状態であることを不図示のメモリなどに記録する。また、不図示の外部表示装置に撮影光学系に異常があり、撮影できないことを表示して、ステップS209へ進み、テスト駆動を終了する。   In step S221, since it is determined in step S220 that the optical member 4 is abnormal, the optical member 4 may be broken, and a correct image may not be captured. For this reason, processing for prohibiting the subsequent photographing operation is performed, and an abnormal state is recorded in a memory (not shown) or the like. In addition, an external display device (not shown) displays that the photographing optical system is abnormal and cannot be photographed, and the process proceeds to step S209 to end the test drive.

次に、ステップS222では、実際に駆動を行った圧電素子への駆動信号が異常となっているため、駆動回路、検出回路、圧電素子等の異常が想定される。このため、異物除去動作は正常に行うことができないが、ステップS220に進んだ場合と異なり、撮影光学系には問題ないと考えられるため、撮影を行うことは可能と判断される。なお、この異物除去駆動系が異常状態であることは不図示のメモリなどに記録される。このとき、異物除去のための駆動は禁止される。また、不図示の外部表示装置に撮影は可能であるが、異物除去動作はできないことを表示して、ステップS209へ進み、テスト駆動を終了する。   Next, in step S222, since the drive signal to the actually driven piezoelectric element is abnormal, abnormalities in the drive circuit, detection circuit, piezoelectric element, etc. are assumed. For this reason, the foreign substance removal operation cannot be performed normally, but unlike the case of proceeding to step S220, it is considered that there is no problem with the photographing optical system, so it is determined that photographing can be performed. The fact that this foreign matter removal drive system is in an abnormal state is recorded in a memory (not shown) or the like. At this time, driving for removing foreign matter is prohibited. Further, it is displayed on the external display device (not shown) that the photographing is possible but the foreign matter removing operation cannot be performed, and the process proceeds to step S209 to end the test drive.

次に、図14を用いて、ステップ205における具体的な検出信号について説明する。   Next, a specific detection signal in step 205 will be described with reference to FIG.

図14において、横軸1301は駆動周波数を示し、縦軸1302は検出回路111,112の出力電圧を示し、1303は検出回路111,112の出力電圧の駆動周波数に対する変化を示している。1303は、駆動周波数の変化に伴い、検出回路111,112の出力電圧がどのように変化するかを示している。ここでは、駆動回路9および10から駆動信号が出力されている場合には、検出回路111,112は駆動回路9および10の出力信号を検出するため、駆動周波数にかかわらず、一定の出力を出すこととなる。   In FIG. 14, the horizontal axis 1301 indicates the drive frequency, the vertical axis 1302 indicates the output voltage of the detection circuits 111 and 112, and 1303 indicates the change of the output voltage of the detection circuits 111 and 112 with respect to the drive frequency. Reference numeral 1303 indicates how the output voltages of the detection circuits 111 and 112 change in accordance with the change of the driving frequency. Here, when drive signals are output from the drive circuits 9 and 10, since the detection circuits 111 and 112 detect the output signals of the drive circuits 9 and 10, a constant output is output regardless of the drive frequency. It will be.

1304は、ステップS205における、判定基準値のレベルを示しており、この判定レベル以上であれば、検出回路111,112の出力が正常であると判断し、この判定レベル以下であれば、異常と判断する。   Reference numeral 1304 denotes the level of the determination reference value in step S205. If it is equal to or higher than this determination level, it is determined that the outputs of the detection circuits 111 and 112 are normal. to decide.

図15は、駆動回路9や駆動回路10に異常があった場合を示しており、検出回路111,112の出力電圧が、1305に示すように判定レベル1304よりも低いレベルとなった状態を示している。   FIG. 15 shows a case where there is an abnormality in the drive circuit 9 or the drive circuit 10, and shows a state where the output voltages of the detection circuits 111 and 112 are lower than the determination level 1304 as indicated by 1305. ing.

また、ステップS218は、駆動回路10の異常を判断するステップであるが、検出回路112の出力電圧により、ステップS205の場合(図14、図15)と同様に異常検出を行うことができる。   Step S218 is a step of determining an abnormality of the drive circuit 10, but the abnormality detection can be performed by the output voltage of the detection circuit 112 as in the case of step S205 (FIGS. 14 and 15).

次に、ステップS219における具体的な検出信号について説明する。   Next, a specific detection signal in step S219 will be described.

図16において、1306は、駆動回路10のみを動作させて、圧電素子6のみを駆動し、圧電素子5および検出回路111により、光学部材4の振動状況を検出する際の、検出回路111からの検出信号を示している。この信号は、光学部材4の振動状態を示す信号であるため、ステップS218における信号よりも、出力レベルが小さくなる場合が多い。このため、1307で示される判定レベルは、ステップS218における判定レベルよりも、低い値となっている。   In FIG. 16, 1306 operates only the drive circuit 10 to drive only the piezoelectric element 6, and detects the vibration state of the optical member 4 by the piezoelectric element 5 and the detection circuit 111. The detection signal is shown. Since this signal is a signal indicating the vibration state of the optical member 4, the output level is often lower than the signal in step S218. For this reason, the determination level indicated by 1307 is lower than the determination level in step S218.

図17において、1308は、異常な信号の一例であり、何らかの要因で光学部材4の振動が所定の振幅よりも小さい場合を示している。この場合、検出回路111の検出信号も低い値となり、異常を検出する。また、光学部材4が破損している場合などには、検出信号はほぼ「0」となり、異常を検出することができる。   In FIG. 17, 1308 is an example of an abnormal signal, and shows a case where the vibration of the optical member 4 is smaller than a predetermined amplitude for some reason. In this case, the detection signal of the detection circuit 111 also has a low value, and an abnormality is detected. Further, when the optical member 4 is damaged, the detection signal is almost “0”, and an abnormality can be detected.

このように、駆動信号の異常検出には、駆動信号を検出し、光学素子を含む振動の異常検出には、駆動用圧電素子と光学素子を挟んで対向した位置に配置された、非駆動状態の圧電素子により、振動を検出して判断する。   As described above, the drive signal is detected for detecting the drive signal, and the drive signal is detected for detecting the vibration including the optical element. The vibration is detected and determined by the piezoelectric element.

以上説明したように、上記の第2の実施形態では、振動検出用圧電素子の代わりに、駆動用圧電素子を用いる。つまり、二つの圧電素子のうち片側の圧電素子を駆動するとともに、駆動していない側の圧電素子を検出用に用いることで、検出用圧電素子を設けなくとも、光学素子の振動状態を検出することが可能となる。   As described above, in the second embodiment, a driving piezoelectric element is used instead of the vibration detecting piezoelectric element. In other words, one of the two piezoelectric elements is driven and the non-driven piezoelectric element is used for detection, thereby detecting the vibration state of the optical element without providing a detection piezoelectric element. It becomes possible.

(振動ユニットの構成)
以下、図18乃至図20を参照して、撮像ユニット400について説明する。図18は、撮像ユニット400の周辺構造について説明するためのカメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。カメラ本体の骨格となる本体シャーシ300の被写体側には、被写体側から順にミラーボックス205、シャッタユニット32が配設される。また、本体シャーシ300の撮影者側には、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202の取付面に撮像素子2の撮像面が所定の距離を空けて、且つ平行になるように調整されて固定される。
(Configuration of vibration unit)
Hereinafter, the imaging unit 400 will be described with reference to FIGS. 18 to 20. FIG. 18 is an exploded perspective view illustrating a schematic configuration inside the camera for explaining the peripheral structure of the imaging unit 400. A mirror box 205 and a shutter unit 32 are arranged in this order from the subject side on the subject side of the main body chassis 300 that is the skeleton of the camera body. An imaging unit 400 is disposed on the photographer side of the main body chassis 300. The image pickup unit 400 is adjusted and fixed so that the image pickup surface of the image pickup element 2 is spaced a predetermined distance and parallel to the attachment surface of the mount unit 202 as a reference to which the photographing lens unit is attached.

図19は、撮像ユニット400の構成を示す分解斜視図である。撮像ユニット400は、大きく分けて、振動ユニット470と、弾性部材450と、撮像素子ユニット500とにより構成される。詳細は後述するが、振動ユニット470は弾性部材450を挟み込むかたちで撮像素子ユニット500に固定される。   FIG. 19 is an exploded perspective view showing the configuration of the imaging unit 400. The imaging unit 400 is roughly composed of a vibration unit 470, an elastic member 450, and an imaging element unit 500. Although details will be described later, the vibration unit 470 is fixed to the image pickup element unit 500 in such a manner as to sandwich the elastic member 450.

まず、図19、図20を参照して、撮像素子ユニット500について説明する。撮像素子ユニット500において、510は固定部材であり、撮像素子2を保持するとともに、振動ユニット470の付勢部材460が固定される。520は撮像系の電気回路が実装された回路基板であり、固定部材510の撮影者側に配設される。530は導電性を有する金属等によって形成されたシールドケースである。540は撮像素子2の光電変換面の有効領域に対応した開口が形成された遮光部材であり、固定部材510の被写体側に配設される。550は光学ローパスフィルタ410を保持する光学ローパスフィルタ保持部材である。   First, the image sensor unit 500 will be described with reference to FIGS. 19 and 20. In the image sensor unit 500, 510 is a fixing member that holds the image sensor 2 and fixes the urging member 460 of the vibration unit 470. Reference numeral 520 denotes a circuit board on which an electric circuit of the imaging system is mounted, and is arranged on the photographer side of the fixing member 510. Reference numeral 530 denotes a shield case made of conductive metal or the like. Reference numeral 540 denotes a light shielding member in which an opening corresponding to the effective area of the photoelectric conversion surface of the image sensor 2 is formed, and is disposed on the subject side of the fixed member 510. An optical low-pass filter holding member 550 holds the optical low-pass filter 410.

固定部材510は、振動ユニット470の付勢部材460と位置決めするための位置決めピン部510aと、回路基板520及びシールドケース530をビスで固定するためのビス穴510bと、振動ユニット470の付勢部材460(固定部460b)をビスで固定するためのビス穴510cとを有する。   The fixing member 510 includes a positioning pin portion 510a for positioning with the biasing member 460 of the vibration unit 470, a screw hole 510b for fixing the circuit board 520 and the shield case 530 with screws, and a biasing member of the vibration unit 470. And a screw hole 510c for fixing 460 (fixing portion 460b) with a screw.

図20は、図18のA−A線に沿う断面図である。遮光部材540の被写体側の面は光学ローパスフィルタ410と当接し、撮影者側の面は撮像素子2のカバーガラス2aと当接する。遮光部材540の被写体側及び撮影者側には両面テープが固着されており、光学ローパスフィルタ410は遮光部材540の両面テープにより撮像素子2のカバーガラス2aに固定、保持される。これにより、光学ローパスフィルタ410と撮像素子2のカバーガラス2aとの間は遮光部材540によって封止され、塵埃等の異物の侵入を防ぐ密閉空間が形成される。なお、圧電素子5は、図示するように、光学部材(赤外カットフィルタ)4の撮像素子2側に固着される。   20 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The object-side surface of the light shielding member 540 is in contact with the optical low-pass filter 410, and the photographer-side surface is in contact with the cover glass 2 a of the image sensor 2. Double-sided tape is fixed to the subject side and the photographer side of the light shielding member 540, and the optical low-pass filter 410 is fixed and held on the cover glass 2a of the image sensor 2 by the double-sided tape of the light shielding member 540. As a result, the space between the optical low-pass filter 410 and the cover glass 2a of the image sensor 2 is sealed by the light shielding member 540, and a sealed space is formed to prevent entry of foreign matters such as dust. The piezoelectric element 5 is fixed to the image pickup element 2 side of the optical member (infrared cut filter) 4 as shown in the figure.

回路基板520には、ビス用の逃げ穴520aが設けられる。シールドケース530には、ビス用の逃げ穴530aが設けられる。回路基板520とシールドケース530は、ビス用の逃げ穴520aとビス用の逃げ穴530a、ビス穴510bを用いて、固定部材510にビスで係止される。シールドケース530は、電気回路を静電気等から保護するため回路上の接地電位に接続される。   The circuit board 520 is provided with a screw escape hole 520a. The shield case 530 is provided with a screw escape hole 530a. The circuit board 520 and the shield case 530 are secured to the fixing member 510 with screws using screw escape holes 520a, screw escape holes 530a, and screw holes 510b. The shield case 530 is connected to a ground potential on the circuit in order to protect the electric circuit from static electricity and the like.

光学ローパスフィルタ保持部材550は、遮光部材540の両面テープにより撮像素子2のカバーガラス2aに固着される。光学ローパスフィルタ410は光学ローパスフィルタ保持部材550の開口箇所にて位置決めされ、遮光部材540に両面テープで固定、保持される。   The optical low-pass filter holding member 550 is fixed to the cover glass 2 a of the image pickup device 2 with the double-sided tape of the light shielding member 540. The optical low-pass filter 410 is positioned at the opening of the optical low-pass filter holding member 550, and is fixed and held on the light shielding member 540 with double-sided tape.

本発明の第1の実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラのブロック図である。1 is a block diagram of a single-lens reflex digital camera according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態の一眼レフデジタルカメラの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the single-lens reflex digital camera of 1st Embodiment. 図1に示した撮像素子の近傍を上面から見た拡大図である。It is the enlarged view which looked at the vicinity of the image sensor shown in FIG. 1 from the upper surface. 図3の光学部材の部分を、撮像素子側から見た状態、および圧電素子の周辺回路を示す図である。It is a figure which shows the state which looked at the part of the optical member of FIG. 3 from the image pick-up element side, and the peripheral circuit of a piezoelectric element. 圧電素子及び検出用圧電素子を制御する制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit which controls a piezoelectric element and a detection piezoelectric element. カメラ制御部の光学部材の振動制御に関する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement regarding the vibration control of the optical member of a camera control part. 第2の実施形態における、図3の光学部材の部分を撮像素子側から見た状態、および圧電素子の周辺回路を示す図である。It is a figure which shows the state which looked at the part of the optical member of FIG. 3 from the image pick-up element side in 2nd Embodiment, and the peripheral circuit of a piezoelectric element. 圧電素子を制御する制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit which controls a piezoelectric element. カメラ制御部の光学部材の振動制御に関する動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement regarding the vibration control of the optical member of a camera control part. 検出回路の出力電圧の駆動周波数に対する変化を示す図である。It is a figure which shows the change with respect to the drive frequency of the output voltage of a detection circuit. 駆動回路に異常があった場合の検出回路の出力を示す図である。It is a figure which shows the output of a detection circuit when there is abnormality in a drive circuit. 片側の駆動回路を動作させて、反対側の検出用圧電素子および検出回路により、光学部材の振動状況を検出する際の検出信号を示す図である。It is a figure which shows the detection signal at the time of operating the drive circuit of one side, and detecting the vibration condition of an optical member with the piezoelectric element for detection and detection circuit of an other side. 異常な信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an abnormal signal. 検出回路の出力電圧の駆動周波数に対する変化を示す図である。It is a figure which shows the change with respect to the drive frequency of the output voltage of a detection circuit. 駆動回路に異常があった場合の検出回路の出力を示す図である。It is a figure which shows the output of a detection circuit when there is abnormality in a drive circuit. 片側の駆動回路を動作させて、反対側の圧電素子および検出回路より、光学部材の振動状況を検出する際の検出信号を示す図である。It is a figure which shows the detection signal at the time of operating the drive circuit of one side, and detecting the vibration condition of an optical member from the piezoelectric element and detection circuit of an other side. 異常な信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an abnormal signal. 撮像ユニットの周辺構造について説明するためのカメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure inside the camera for demonstrating the periphery structure of an imaging unit. 撮像ユニットの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of an imaging unit. 図18のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮影レンズユニット
2 撮像素子
4 光学部材
5,6 圧電素子
7,8 検出用圧電素子
9,10 駆動回路
11,12 検出回路
14 発振回路
15 電源回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shooting lens unit 2 Image pick-up element 4 Optical member 5,6 Piezoelectric element 7,8 Piezoelectric element for detection 9,10 Drive circuit 11,12 Detection circuit 14 Oscillation circuit 15 Power supply circuit

Claims (8)

被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、
前記光学部材の両端にそれぞれ配置された第1及び第2の圧電素子と、
前記第1及び第2の圧電素子をそれぞれ独立して加振駆動する第1及び第2の駆動手段と、
前記第1及び第2の圧電素子にそれぞれ隣接して配置され前記光学部材の振動を検出する第1及び第2の検出用圧電素子を備える検出手段と、
前記第1の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第2の検出用圧電素子を用いて前記光学部材の振動を検出する、もしくは、前記第2の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第1の検出用圧電素子を用いて前記光学部材の振動を検出するように、前記第1及び第2の駆動手段と前記検出手段とを制御する第1の制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image;
An optical member disposed in front of the image sensor;
First and second piezoelectric elements respectively disposed at both ends of the optical member;
First and second driving means for independently exciting and driving the first and second piezoelectric elements;
Detection means comprising first and second detection piezoelectric elements disposed adjacent to the first and second piezoelectric elements, respectively, for detecting vibrations of the optical member;
The first piezoelectric element is vibrated to vibrate the optical member and the second detection piezoelectric element is used to detect vibration of the optical member, or the second piezoelectric element is vibrated. The first and second drive means and the detection means are controlled so as to vibrate and vibrate the optical member and to detect vibration of the optical member using the first detection piezoelectric element. 1 control means;
An imaging apparatus comprising:
前記第1の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第1の検出用圧電素子を用いて前記光学部材の振動を検出する、もしくは、前記第2の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第2の検出用圧電素子を用いて前記光学部材の振動を検出するように、前記第1及び第2の駆動手段と前記検出手段とを制御する第2の制御手段をさらに備え、
前記第1の制御手段によって異常が検出された場合と、前記第2の制御手段によって異常が検出された場合で、前記撮像装置の動作を異ならせることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The first piezoelectric element is vibrated to vibrate the optical member, and the vibration of the optical member is detected using the first detecting piezoelectric element, or the second piezoelectric element is vibrated. The first and second drive means and the detection means are controlled to vibrate to vibrate the optical member and to detect vibration of the optical member using the second detection piezoelectric element. Two control means,
2. The imaging according to claim 1, wherein the operation of the imaging apparatus is made different between a case where an abnormality is detected by the first control unit and a case where an abnormality is detected by the second control unit. apparatus.
前記第1の制御手段によって異常が検出された場合には撮影動作を禁止し、前記第1の制御手段によっては異常が検出されずに前記第2の制御手段によって異常が検出された場合には撮影動作を禁止することなく、異物除去のための前記第1および第2の圧電素子の加振を禁止することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   When an abnormality is detected by the first control means, the photographing operation is prohibited, and when an abnormality is detected by the second control means without being detected by the first control means. The imaging apparatus according to claim 2, wherein vibration of the first and second piezoelectric elements for removing foreign matter is prohibited without prohibiting a photographing operation. 前記光学部材に付着した異物を除去する場合に、前記第1及び前記第2の圧電素子の双方を加振駆動するように、前記第1及び第2の駆動手段を制御する第3の制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   Third control means for controlling the first and second drive means so that both the first and second piezoelectric elements are driven to vibrate when removing the foreign matter adhering to the optical member. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: 被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子の前方に配置された光学部材と、
前記光学部材の両端にそれぞれ配置された第1及び第2の圧電素子と、
前記第1及び第2の圧電素子をそれぞれ独立して加振駆動する第1及び第2の駆動手段と、
前記第1の圧電素子と前記第1の駆動手段の間に接続され、前記第1の圧電素子が振動することによって該第1の圧電素子から出力される出力信号を検出する第1の検出手段と、
前記第2の圧電素子と前記第2の駆動手段の間に接続され、前記第2の圧電素子が振動することによって該第2の圧電素子から出力される出力信号を検出する第2の検出手段と、
前記第1の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第2の検出手段を用いて前記第2の圧電素子から出力される前記出力信号を検出する、もしくは、前記第2の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第1の検出手段を用いて前記第1の圧電素子から出力される前記出力信号を検出する第1の制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image;
An optical member disposed in front of the image sensor;
First and second piezoelectric elements respectively disposed at both ends of the optical member;
First and second driving means for independently exciting and driving the first and second piezoelectric elements;
First detection means connected between the first piezoelectric element and the first driving means for detecting an output signal output from the first piezoelectric element when the first piezoelectric element vibrates. When,
Second detection means connected between the second piezoelectric element and the second driving means, and detecting an output signal output from the second piezoelectric element when the second piezoelectric element vibrates. When,
The first piezoelectric element is vibrated and vibrated to vibrate the optical member, and the second detection means is used to detect the output signal output from the second piezoelectric element, or the second First control means for vibrating the optical element to vibrate the optical member and detecting the output signal output from the first piezoelectric element using the first detection means;
An imaging apparatus comprising:
前記第1の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第1の検出手段を用いて前記第1の圧電素子から出力される前記出力信号を検出する、もしくは、前記第2の圧電素子を加振振動して前記光学部材を振動させると共に前記第2の検出手段を用いて前記第2の圧電素子から出力される前記出力信号を検出するように、前記第1及び第2の駆動手段と前記第1及び第2の検出手段とを制御する第2の制御手段をさらに備え、
前記第1の制御手段によって異常が検出された場合と、前記第2の制御手段によって異常が検出された場合で、前記撮像装置の動作を異ならせることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
The first piezoelectric element is vibrated to vibrate the optical member, and the output signal output from the first piezoelectric element is detected using the first detection means, or the second The first and second piezoelectric elements are vibrated to vibrate the optical member and detect the output signal output from the second piezoelectric element using the second detecting means. A second control means for controlling the drive means and the first and second detection means,
6. The imaging according to claim 5, wherein the operation of the imaging device is made different between when the abnormality is detected by the first control unit and when the abnormality is detected by the second control unit. apparatus.
前記第1の制御手段によって異常が検出された場合には撮影動作を禁止し、前記第1の制御手段によっては異常が検出されずに前記第2の制御手段によって異常が検出された場合には撮影動作を禁止することなく、異物除去のための前記第1及び第2の圧電素子の加振を禁止することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。   When an abnormality is detected by the first control means, the photographing operation is prohibited, and when an abnormality is detected by the second control means without being detected by the first control means. The imaging apparatus according to claim 6, wherein excitation of the first and second piezoelectric elements for removing foreign matter is prohibited without prohibiting a photographing operation. 前記光学部材に付着した異物を除去する場合に、前記第1及び前記第2の圧電素子の双方を加振駆動するように、前記第1及び第2の駆動手段を制御する第3の制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。   Third control means for controlling the first and second drive means so that both the first and second piezoelectric elements are driven to vibrate when removing the foreign matter adhering to the optical member. The imaging apparatus according to claim 5, further comprising:
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