撮像装置及びカメラ
【課題】温度や湿度が異なる場合であっても、異物を適切に除去する。
【解決手段】本発明は、撮像素子（５２）と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材（５６）とを備えた撮像装置（１）であって、前記光学部材（５６）に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材（５６）を相対振動させる振動素子（５８）と、前記振動素子（５８）を駆動する駆動手段（７４）と、前記撮像装置（１）本体内の環境温度を検出する温度検出手段（３２）と、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段（７４）に与えるように制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【解決手段】本発明は、撮像素子（５２）と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材（５６）とを備えた撮像装置（１）であって、前記光学部材（５６）に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材（５６）を相対振動させる振動素子（５８）と、前記振動素子（５８）を駆動する駆動手段（７４）と、前記撮像装置（１）本体内の環境温度を検出する温度検出手段（３２）と、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段（７４）に与えるように制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子に写り込む異物を振動により除去する機能を有する撮像装置及びカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像素子に写り込む異物を撮像素子の前方に配置された光学部材を振動させることで除去軽減する技術が特許文献１に報告されている。
【特許文献１】特開２００７−１９３１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光学部材を振動させるために設けた振動素子にチタン酸ジルコン酸鉛（以下、「ＰＺＴ」と称す）を用いた場合、同じ印加電圧で駆動しても低温では振動が大きく、高温では振動が小さくなる。
【０００４】
ここで、図１０に示すグラフを参照して、３種類のＰＺＴの温度特性について説明する。このグラフにおいて、ＰＺＴの機械的品質係数Ｑｍ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ）は、ＰＺＴの内部損失を表す相対的な係数であり、その値が大きいほど損失が少なくなることを示す。ＰＺＴは、温度が上昇するほど、Ｑｍが低下し、これに伴って内部損失が大きくなるという温度特性を有している。また、このグラフに示すように、ＰＺＴの各サンプルＳａ１〜Ｓａ３は、それぞれの材質によって温度特性が異なり、温度上昇に対応するそれぞれのＱｍの減衰幅を特定することも困難である。
【０００５】
また、光学部材の環境湿度により異物の付着力も異なる。
このため、温度や湿度等の環境が異なる場合、撮像装置における光学部材上の異物除去性能が異なっていた。
【０００６】
本発明の課題は、温度や湿度が異なる場合であっても、異物を適切に除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、撮像素子（５２）と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材（５６）とを備えた撮像装置（１）であって、前記光学部材（５６）に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材（５６）を相対振動させる振動素子（５８）と、前記振動素子（５８）を駆動する駆動手段（７４）と、前記撮像装置（１）本体内の環境温度を検出する温度検出手段（３２）と、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段（７４）に与えるように制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記振動素子（５２）は、印加される電圧に応じて所定方向に振動を発生する圧電素子を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記制御手段（９２）は、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段（９４）から前記振動素子（５８）に与える電圧が高くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置（９０）である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記制御手段（７２）は、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段（７４）から前記振動素子（５８）に与える電圧の印加時間が長くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置（１）である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、撮像素子（５２）と、前記撮像素子（５２）の被写体側に配置された光学部材（５６）とを備えた撮像装置（１）であって、前記光学部材（５６）に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材（５６）を相対振動させる振動素子（５８）と、前記振動素子（５８）を駆動する駆動手段（７４）と、前記撮像装置本体（１）内の環境湿度を検出する湿度検出手段（７０）と、前記湿度検出手段（７０）により検出される環境湿度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段（７４）に与えるように制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置を備えることを特徴とするカメラ（１）である。
【００１４】
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度や湿度が異なる場合であっても、異物を適切に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、通常の撮影位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をｘプラス方向とする。また、通常の撮影位置において上側に向かう方向をｙプラス方向とする。さらに、通常の撮影位置において被写体に向かう方向をｚプラス方向とする。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるカメラ１を示す図である。カメラ１は、カメラボディ１０とレンズ鏡筒４０とを有し、カメラボディ１０に対してレンズ鏡筒４０が着脱可能なレンズ交換式のカメラである。なお、カメラ１は、このようなレンズ交換式のカメラに限らず、レンズ鏡筒の交換ができない、いわゆるコンパクトカメラであってもよい。
【００１８】
カメラボディ１０の内部には、撮像ユニット１２，ペンタプリズム１６，測光素子１８，接眼レンズ２０，接眼部２２，ミラーユニット２４，固定ミラー２８，ＡＦ検出素子３０等が備えられている。
【００１９】
撮像ユニット１２は、レンズ鏡筒４０の撮影レンズ４２により結像した像を電気信号に変換して出力する撮像素子を保護するための機構である。
【００２０】
ミラーユニット２４は、その中心付近がハーフミラーになっており、撮影レンズ４２を通過した被写体光をペンタプリズム１６方向へ反射するメインミラー２４ａと、メインミラー２４ａを通過した被写体光をＡＦ検出素子３０方向へ反射するサブミラー２４ｂを有し、カメラボディ１０内に、回動可能に設けられている。
【００２１】
サブミラー２４ｂは、撮影レンズ４２及びメインミラー２４ａを透過した光をカメラボディ１０の底面側に設置された固定ミラー２８側に反射する鏡であり、メインミラー２４ａの裏面に回動可能に支持されている。このサブミラー２４ｂは、ミラーユニット２４が退避位置に跳ね上がると、ミラーユニット２４と共に光軸に対して略平行になる位置まで退避する。
固定ミラー２８は、サブミラー２４ｂにより反射されて届いた光の方向をＡＦ検出素子３０の方向へ反射して光路を曲げる鏡である。
【００２２】
なお、ＡＦ検出素子３０は、サブミラー２４ｂ、固定ミラー２８を介した被写体光をマスク（図示しない）により２つに分けた後、２つのラインセンサ（図示しない）上に再結像させ、ラインセンサ上の像の相対的なずれ量（位相差）を算出することにより、撮影レンズ４２の焦点調節状態を検出するセンサである。ＡＦ検出素子３０には、温度センサ３２が接着されており、ＡＦ検出素子３０に設けられたラインセンサ（図示しない）の長手方向の熱膨張に対して温度補正を行うために、カメラボディ１０内の環境温度を温度センサ３２により検出する。
【００２３】
図２は、第１の実施形態によるカメラボディ１０に設けられた撮像ユニット１２の分解斜視図である。
【００２４】
撮像ユニット１２は、撮影レンズ４２を透過した光を画像信号に変換する例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子５２と、この撮像素子５２を固定支持する薄板状の部材からなるブラケット５０と、撮像素子５２の被写体の側に配設され、撮影レンズ４２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光学的ローパスフィルタ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下「光学ＬＰＦ」と称す）５６と、光学ＬＰＦ５６と撮像素子５２との間の周縁部に配設され、略枠形状のゴム部材によって形成されるマスクゴム部材５４を有している。また、撮像素子５２は、上述したブラケット５０を挟んで主回路基板（図示しない）に実装されている。
【００２５】
撮像ユニット１２は、更に光学ＬＰＦ５６の前面側の周縁部に振動素子５８を備える。振動素子５８は、長手形状のＰＺＴで製造され、鋸歯状の電圧を連続的に印加することでｘ方向及びｙ方向に直線的な例えば６０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］の振動を発生し、光学ＬＰＦ５６を長手方向に相対振動させる。このＰＺＴは、同じ駆動電圧であっても、低温では振動が大きくなり、例えば３０［℃］以上の高温では振動が小さくなる特性を有している。
【００２６】
振動素子５８は、フレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ；以下「ＦＰＣ」と称す）６２の後面側にＦＰＣ接着テープ６０を介して接着される。ＦＰＣ６２は、略コ字形状を有し、押えモルト６４を介して固定板６６に保持される。
【００２７】
図示しない駆動部からＦＰＣ６２を介して振動素子５８に鋸歯状の電圧が印加され、電圧が上昇して所定電圧になるまでの間、振動素子５８がｘプラス方向へ伸びる。振動素子５８の急激な伸びに伴って、振動素子５８と光学ＬＰＦ５６との接触部分が急激に伸び、光学ＬＰＦ５６の全面をｘプラス方向に伸ばす。
【００２８】
次いで、電圧が上昇した後に所定電圧を維持している間、上記ｘプラス方向へ伸びた変位を維持している。次いで、印加電圧が所定電圧から０［Ｖ］まで戻りこの０［Ｖ］を維持している間、振動素子５８は逆方向（ｘマイナス方向）に急激に縮む。振動素子５８の急激な縮みに伴って、振動素子５８と光学ＬＰＦ５６との接触部分が急激に縮み、光学ＬＰＦ５６の全面がｘマイナス方向に縮む。
【００２９】
このように、振動素子５８に鋸歯状の電圧が連続的に印加されることで、光学ＬＰＦ５６のｘプラス方向とｘマイナス方向とに伸縮運動が連続して発生する。上下両端辺において振動素子５８がｘプラス方向とｘマイナス方向に伸縮運動を繰り返すので、光学ＬＰＦ５６は全面に渡ってｘプラス方向とｘマイナス方向に伸縮運動を繰り返して振動することになる。なお、振動素子５８はｙプラス方向とｙマイナス方向にも伸縮運動を行うので、光学ＬＰＦ５６は全面に渡ってｙプラス方向とｙマイナス方向に伸縮運動を繰り返して振動することになる。
【００３０】
なお、振動素子５８による振動は光学ＬＰＦ５６からｚマイナス方向に配設されているマスクゴム部材５４にも伝わるが、マスクゴム部材５４の振動は内部のゴム部材により吸収されて減衰するので、振動素子５８の振動が撮像素子５２やブラケット５０等の外部の支持部材と共振し合うことはない。
【００３１】
図３は第１の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
上述したように、ＡＦ検出素子３０の側面には、温度センサ３２が接着されており、カメラボディ１０内の環境温度を温度センサ３２により検出する。なお、第１の実施形態によるカメラ１の制御系に用いる温度センサの位置は、ＡＦ検出素子３０の側面以外の位置として、カメラボディ１０内であれば他の位置であっても良い。
【００３２】
図示するようにカメラ１は、上述のＡＦ検出素子３０、温度センサ３２に加えて、制御部７２と駆動部７４とを含む。
制御部７２は、カメラ１の各部を制御するための制御プログラムや変換テーブルを記憶するＲＯＭ７２ａと、制御プログラムの実行時に一時的に使用する記憶領域となるワーク用のＲＡＭ７２ｂと、ＲＯＭ７２ａから読み出した制御プログラムに従ってカメラ１の各部を制御するＣＰＵ７２ｃとを備える。
【００３３】
制御部７２は、温度センサ３２により検出される環境温度に基づいて振動素子５８の駆動条件を含む制御信号を生成し、この制御信号を駆動部７４に与えるように制御する。後に詳細に述べるが、この際、制御部７２は、温度センサ３２により検出される環境温度が高いほど、駆動部７４から振動素子５８に与えるスイープ信号の発生回数が多くなるように制御信号を生成する。
制御部７２は、６０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］の周波数を有するスイープ信号を発生して数［Ｖ］の振幅電圧Ｖを有する制御信号を駆動部７４に出力する。
【００３４】
駆動部７４は、内部に巻線線比がほぼ１０倍程度の昇圧トランス７４ａを有し、制御部７２から与えられた制御信号を昇圧トランス７４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００３５】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、第１の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作について説明する。
ユーザがカメラ１の電源スイッチをオンにし、カメラ１に電源が投入されると、制御部７２に設けられたＣＰＵ７２ｃがリセットされ、ＣＰＵ７２ｃはＲＯＭ７２ａから制御プログラムを読み出して、順次に以下のプログラムを実行する。
【００３６】
まず、ステップＳ１０では、制御部７２は、温度センサ３２が検出しているカメラボディ１０内の環境温度Ｔを読み出してＲＡＭ７２ｂのワークエリアに記憶する。
【００３７】
ステップＳ２０では、制御部７２は、温度センサ３２が検出した環境温度Ｔがどの範囲にあるかを判断する。すなわち、制御部７２は、環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲にある場合には、ステップＳ２２に進み、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝１と設定する。制御部７２は、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、ステップＳ２４に進み、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝２と設定する。また、制御部７２は、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、ステップＳ２６に進み、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝４と設定する。
【００３８】
ステップＳ３０では、制御部７２は、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで順に周波数が上昇する鋸歯状のスイープ信号を発生する。
【００３９】
ステップＳ４０では、制御部７２は、スイープ信号の発生回数Ｎをデクリメントして得た値（Ｎ−１）を新たな値Ｎとして設定する。ステップＳ５０では、制御部７２は、スイープ信号の発生回数Ｎが０になったか否かを判断する。発生回数Ｎが値０になっていない場合は引き続きスイープ信号を発生するためステップＳ３０に戻る。一方、発生回数Ｎが値０になっている場合はスイープ信号の発生を終了したので以上の処理を終了する。
【００４０】
制御部７２は、上記環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝１とし、スイープ信号を１回（１秒）発生させ、駆動部７４に出力する。また、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝２とし、スイープ信号を２回（２秒）発生させる。また、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝４とし、スイープ信号を４回（４秒）発生させる。
【００４１】
駆動部７４は、制御部７２から出力される鋸歯状のスイープ信号を有する制御信号を受け付け、この制御信号を昇圧トランス７４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００４２】
振動素子５８に印加される駆動信号は、上述したように、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで周波数が順次に上昇するスイープ信号を有しているので、振動素子５８は光学ＬＰＦ５６上にｘプラス方向とｘマイナス方向との伸縮運動をさせ、これに起因して光学ＬＰＦ５６上に発生する山部と谷部の位置が連続して移動するように振動する。
【００４３】
以上、第１の実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラボディ内の環境温度が高いほど、振動素子に与えるスイープ信号の発生回数が多くなるので、振動素子をより長い時間に渡って振動させることができ、光学部材の異物除去、異物軽減の性能を維持することができる。
（２）光学ＬＰＦ５６上のどの位置に異物が付着した場合でも、異物が付着した位置が振動するので、どの位置の異物も除去することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。なお、第２の実施形態によるカメラ１の制御系のうち、図３に示すブロック図と同様のものは同一符号を付与し、その説明を省略する。
【００４５】
図５に示すように、カメラボディ内には、湿度センサ７０が固定されており、カメラボディ内の環境湿度を湿度センサ７０により検出する。
湿度センサ７０から出力される相対湿度Ｈ［％］は、ある温度で大気中に含まれる水蒸気の圧力（水蒸気分圧）を、その温度の飽和水蒸気圧で割った値、または、ある温度で大気中に含まれる水蒸気の量（重量絶対湿度）を、その温度の飽和水蒸気量（重量絶対湿度）で割った値である。
【００４６】
制御部７２は、湿度センサ７０により検出される環境湿度Ｈ［％］に基づいて振動素子５８の駆動条件を含む制御信号を生成し、制御信号を駆動部７４に与えるように制御する。
【００４７】
次に、図６に示すフローチャートを参照して、第２の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作について説明する。
ステップＳ１１０では、湿度センサ７０がカメラボディ１０内の環境湿度Ｈ［％］を検出する。
【００４８】
ステップＳ１２０では、制御部７２は、湿度センサ７０が検出した環境湿度Ｈ［％］がどの範囲にあるかを判断する。
【００４９】
ステップＳ１２２〜Ｓ１２６では、制御部７２は、上記環境湿度Ｈ［％］がＨ１［％］より低い範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝１とし、スイープ信号を１回（１秒）発生させる。また、環境湿度ＨがＨ１［％］以上でＨ２［％］以下の範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝２とし、スイープ信号を２回（２秒）発生させる。また、環境湿度ＨがＨ２［％］より大きい範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝４とし、スイープ信号を４回（４秒）発生させる。なお、上述したＨ１、Ｈ２は湿度の基準値でありＨ１＜Ｈ２の関係にある。
【００５０】
ステップＳ１３０〜Ｓ１５０においては、第１の実施形態における上記ステップＳ３０〜Ｓ５０に記載した処理と同様の処理を行う。
この結果、駆動部７４は、制御部７２から出力される鋸歯状のスイープ信号を有する制御信号を受け付け、この制御信号を昇圧トランス７４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００５１】
振動素子５８に印加される駆動信号は、上述したように、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで周波数が順次に上昇するスイープ信号を有しているので、振動素子５８は光学ＬＰＦ５６上にｘプラス方向とｘマイナス方向との伸縮運動をさせ、これに起因して光学ＬＰＦ５６上に発生する山部と谷部の位置が連続して移動するように振動する。
【００５２】
以上、第２の実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラボディ内の環境湿度が高いほど、振動素子に与えるスイープ信号の発生回数が多くなるので、振動素子をより長い時間に渡って振動させることができ、光学部材の異物除去、異物軽減の性能を維持することができる。
（２）光学ＬＰＦ５６上のどの位置に異物が付着した場合でも、異物が付着した位置が振動するので、どの位置の異物も除去することができる。
【００５３】
（第３の実施形態）
次に、図７は第３の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。なお、第１の実施形態によるカメラ１の制御系のうち、図３に示すブロック図と同様のものは同一符号を付与し、その説明を省略する。
【００５４】
図７において、制御部９２は、カメラ１の各部を制御するための制御プログラムや、ＰＺＴの振動特性が高温領域で低下することを補償するための温度−電圧変換テーブル９２ｔを記憶するＲＯＭ９２ａと、制御プログラムの実行時に一時的に使用する記憶領域となるワーク用のＲＡＭ９２ｂと、ＲＯＭ９２ａから読み出した制御プログラムに従ってカメラ１の各部を制御するＣＰＵ９２ｃとを備える。
【００５５】
制御部９２は、温度センサ３２により検出される環境温度に基づいて振動素子５８の駆動条件を含む制御信号を生成し、この制御信号を駆動部９４に与えるように制御する。この際、制御部９２は、温度センサ３２により検出される環境温度が高いほど、駆動部９４から振動素子５８に与える印加電圧が高くなるように制御信号を生成する。
制御部９２は、６０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］の周波数を有するスイープ信号を発生して数［Ｖ］の振幅電圧Ｖを有する制御信号を駆動部９４に出力する。
【００５６】
駆動部９４は、第１の実施形態と同様に、内部に巻線線比がほぼ１０倍程度の昇圧トランス９４ａを有し、制御部９２から与えられた制御信号を昇圧トランス９４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００５７】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、第３の実施形態によるカメラ１の制御部９２の動作について説明する。
ユーザがカメラ１の電源スイッチをオンにし、カメラ１に電源が投入されると、制御部９２に設けられたＣＰＵ９２ｃがリセットされ、ＣＰＵ９２ｃはＲＯＭ９２ａから制御プログラムを読み出して、順次に以下のプログラムを実行する。
【００５８】
まず、ステップＳ２１０では、制御部９２は、温度センサ３２が検出しているカメラボディ１０内の環境温度Ｔを読み出してＲＡＭ９２ｂのワークエリアに記憶する。
【００５９】
次いで、ステップＳ２２０では、制御部９２は、温度センサ３２が検出した環境温度Ｔがどの範囲にあるかを判断する。すなわち、制御部９２は、環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲にある場合には、ステップＳ２２２に進み、スイープ信号の振幅電圧ＶをＶ＝５［Ｖ］と設定する。また、制御部９２は、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、ステップＳ２２４に進み、スイープ信号の振幅電圧ＶをＶ＝６［Ｖ］と設定する。また、制御部９２は、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、ステップＳ２２６に進み、スイープ信号の振幅電圧ＶをＶ＝７［Ｖ］と設定する。
【００６０】
ステップＳ２３０では、制御部９２は、環境温度Ｔが高くなるほど高くなる振幅電圧Ｖを有し、かつ、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで周波数が順次に上昇する鋸歯状のスイープ信号を発生する。このスイープ信号の発生の後、以上の処理を終了する。
なお、制御部９２により発生されるスイープ信号は、第１の実施形態に示す制御部７２により発生されるスイープ信号と同様であるので、その説明を省略する。
【００６１】
駆動部９４は、制御部９２から出力される鋸歯状のスイープ信号を有する制御信号を受け付け、この制御信号を昇圧トランス９４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００６２】
図９は駆動部９４から振動素子５８に出力される駆動信号の環境温度−振幅電圧の関係を示すグラフである。
図９に示すように、環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲ではスイープ信号が振幅電圧Ｖ＝５［Ｖ］に設定されるので、駆動部９４から振動素子５８に出力される振幅電圧Ｖ’は５０［Ｖ］になる。また、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、駆動部９４から出力される振幅電圧Ｖ’は６０［Ｖ］になる。さらに、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、駆動部９４から出力される振幅電圧Ｖ’は７０［Ｖ］になる。
【００６３】
なお、第３の実施形態においては、ステップＳ２２０〜Ｓ２２６において環境温度Ｔの範囲を３つの領域に分けておき、実際の環境温度に応じて振幅電圧Ｖを３段階に分けて設定するように構成しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではない。すなわち、図７に示すように、環境温度Ｔが高くなるほど高くなる振幅電圧Ｖを記憶した温度−電圧変換テーブル９２ｔをＲＯＭ９２ａに有し、環境温度Ｔに応じて温度−電圧変換テーブル９２ｔから振幅電圧Ｖを読み出して振動素子５８の振動特性が高温領域で低下することを補償するように構成してもよく、この場合、環境温度Ｔが高くなるほどスイープ信号の振幅電圧Ｖが高くなるように設定できるので、環境温度Ｔが高くなるほど駆動部９４から振動素子５８に出力される振幅電圧Ｖ’も高くなる。なお、図１０に示すように、温度特性の異なる振動素子を採用する場合、素子変更の都度、上記温度−電圧変換テーブル９２ｔの記憶内容を変更すればよいことは、いうまでもない。
【００６４】
振動素子５８に印加される駆動信号は、環境温度Ｔが高くなるほど振幅電圧Ｖ’が高くなるので、例えば３０［℃］以上の高温では振動が小さくなる特性を有しているＰＺＴを振動素子５８として採用した場合でも、振動素子５８の振動により光学ＬＰＦ５６を振動させることができる。
【００６５】
以上、第３の実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）高温で振動が小さくなる特性を有している振動素子を採用した場合でも、カメラボディ内の環境温度が高いほど、振動素子に与える印加電圧が高くなるので、光学ＬＰＦ５６上の異物除去、異物軽減の性能を維持することができる。
（２）光学ＬＰＦ５６上のどの位置に異物が付着した場合でも、異物が付着した位置が振動するので、どの位置の異物も除去することができる。
【００６６】
＜変形形態＞
以上、説明した第１及び第２の実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）第１及び第３の実施形態では、環境温度の閾値を３０［℃］に設定するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、環境温度の閾値を振動素子の温度特性に合わせて任意の値に設定しても良い。
（２）また、第１乃至第３の実施形態では、振動素子としてＰＺＴを用いるように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、温度によって振動特性が変化するものならばよい。
（３）第１及び第３の実施形態では、カメラ内部の環境温度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、カメラ内部の気圧を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成してもよい。
（４）第１及び第３の実施形態では、カメラ内部の環境温度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、カメラの姿勢を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成してもよい。
（５）第３の実施形態では、カメラ内部の環境温度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、カメラ内部の湿度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成してもよい。
【００６７】
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１の実施形態によるカメラ１を示す図である。
【図２】第１の実施形態によるカメラボディ１０に設けられた撮像ユニット１２の分解斜視図である。
【図３】第１の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】第２の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】第３の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態によるカメラ１の制御部９２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】駆動部９４から振動素子５８に出力される駆動信号の環境温度−振幅電圧の関係を示すグラフである。
【図１０】ＰＺＴの温度特性について説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
３２：温度センサ、５２：撮像素子、５６：振動素子、７０：湿度センサ、７２，９２：制御部、７４，９４：駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子に写り込む異物を振動により除去する機能を有する撮像装置及びカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像素子に写り込む異物を撮像素子の前方に配置された光学部材を振動させることで除去軽減する技術が特許文献１に報告されている。
【特許文献１】特開２００７−１９３１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光学部材を振動させるために設けた振動素子にチタン酸ジルコン酸鉛（以下、「ＰＺＴ」と称す）を用いた場合、同じ印加電圧で駆動しても低温では振動が大きく、高温では振動が小さくなる。
【０００４】
ここで、図１０に示すグラフを参照して、３種類のＰＺＴの温度特性について説明する。このグラフにおいて、ＰＺＴの機械的品質係数Ｑｍ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ）は、ＰＺＴの内部損失を表す相対的な係数であり、その値が大きいほど損失が少なくなることを示す。ＰＺＴは、温度が上昇するほど、Ｑｍが低下し、これに伴って内部損失が大きくなるという温度特性を有している。また、このグラフに示すように、ＰＺＴの各サンプルＳａ１〜Ｓａ３は、それぞれの材質によって温度特性が異なり、温度上昇に対応するそれぞれのＱｍの減衰幅を特定することも困難である。
【０００５】
また、光学部材の環境湿度により異物の付着力も異なる。
このため、温度や湿度等の環境が異なる場合、撮像装置における光学部材上の異物除去性能が異なっていた。
【０００６】
本発明の課題は、温度や湿度が異なる場合であっても、異物を適切に除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、撮像素子（５２）と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材（５６）とを備えた撮像装置（１）であって、前記光学部材（５６）に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材（５６）を相対振動させる振動素子（５８）と、前記振動素子（５８）を駆動する駆動手段（７４）と、前記撮像装置（１）本体内の環境温度を検出する温度検出手段（３２）と、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段（７４）に与えるように制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記振動素子（５２）は、印加される電圧に応じて所定方向に振動を発生する圧電素子を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記制御手段（９２）は、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段（９４）から前記振動素子（５８）に与える電圧が高くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置（９０）である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記制御手段（７２）は、前記温度検出手段（３２）により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段（７４）から前記振動素子（５８）に与える電圧の印加時間が長くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置（１）である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、撮像素子（５２）と、前記撮像素子（５２）の被写体側に配置された光学部材（５６）とを備えた撮像装置（１）であって、前記光学部材（５６）に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材（５６）を相対振動させる振動素子（５８）と、前記振動素子（５８）を駆動する駆動手段（７４）と、前記撮像装置本体（１）内の環境湿度を検出する湿度検出手段（７０）と、前記湿度検出手段（７０）により検出される環境湿度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段（７４）に与えるように制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置を備えることを特徴とするカメラ（１）である。
【００１４】
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度や湿度が異なる場合であっても、異物を適切に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、通常の撮影位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をｘプラス方向とする。また、通常の撮影位置において上側に向かう方向をｙプラス方向とする。さらに、通常の撮影位置において被写体に向かう方向をｚプラス方向とする。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるカメラ１を示す図である。カメラ１は、カメラボディ１０とレンズ鏡筒４０とを有し、カメラボディ１０に対してレンズ鏡筒４０が着脱可能なレンズ交換式のカメラである。なお、カメラ１は、このようなレンズ交換式のカメラに限らず、レンズ鏡筒の交換ができない、いわゆるコンパクトカメラであってもよい。
【００１８】
カメラボディ１０の内部には、撮像ユニット１２，ペンタプリズム１６，測光素子１８，接眼レンズ２０，接眼部２２，ミラーユニット２４，固定ミラー２８，ＡＦ検出素子３０等が備えられている。
【００１９】
撮像ユニット１２は、レンズ鏡筒４０の撮影レンズ４２により結像した像を電気信号に変換して出力する撮像素子を保護するための機構である。
【００２０】
ミラーユニット２４は、その中心付近がハーフミラーになっており、撮影レンズ４２を通過した被写体光をペンタプリズム１６方向へ反射するメインミラー２４ａと、メインミラー２４ａを通過した被写体光をＡＦ検出素子３０方向へ反射するサブミラー２４ｂを有し、カメラボディ１０内に、回動可能に設けられている。
【００２１】
サブミラー２４ｂは、撮影レンズ４２及びメインミラー２４ａを透過した光をカメラボディ１０の底面側に設置された固定ミラー２８側に反射する鏡であり、メインミラー２４ａの裏面に回動可能に支持されている。このサブミラー２４ｂは、ミラーユニット２４が退避位置に跳ね上がると、ミラーユニット２４と共に光軸に対して略平行になる位置まで退避する。
固定ミラー２８は、サブミラー２４ｂにより反射されて届いた光の方向をＡＦ検出素子３０の方向へ反射して光路を曲げる鏡である。
【００２２】
なお、ＡＦ検出素子３０は、サブミラー２４ｂ、固定ミラー２８を介した被写体光をマスク（図示しない）により２つに分けた後、２つのラインセンサ（図示しない）上に再結像させ、ラインセンサ上の像の相対的なずれ量（位相差）を算出することにより、撮影レンズ４２の焦点調節状態を検出するセンサである。ＡＦ検出素子３０には、温度センサ３２が接着されており、ＡＦ検出素子３０に設けられたラインセンサ（図示しない）の長手方向の熱膨張に対して温度補正を行うために、カメラボディ１０内の環境温度を温度センサ３２により検出する。
【００２３】
図２は、第１の実施形態によるカメラボディ１０に設けられた撮像ユニット１２の分解斜視図である。
【００２４】
撮像ユニット１２は、撮影レンズ４２を透過した光を画像信号に変換する例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子５２と、この撮像素子５２を固定支持する薄板状の部材からなるブラケット５０と、撮像素子５２の被写体の側に配設され、撮影レンズ４２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光学的ローパスフィルタ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ；以下「光学ＬＰＦ」と称す）５６と、光学ＬＰＦ５６と撮像素子５２との間の周縁部に配設され、略枠形状のゴム部材によって形成されるマスクゴム部材５４を有している。また、撮像素子５２は、上述したブラケット５０を挟んで主回路基板（図示しない）に実装されている。
【００２５】
撮像ユニット１２は、更に光学ＬＰＦ５６の前面側の周縁部に振動素子５８を備える。振動素子５８は、長手形状のＰＺＴで製造され、鋸歯状の電圧を連続的に印加することでｘ方向及びｙ方向に直線的な例えば６０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］の振動を発生し、光学ＬＰＦ５６を長手方向に相対振動させる。このＰＺＴは、同じ駆動電圧であっても、低温では振動が大きくなり、例えば３０［℃］以上の高温では振動が小さくなる特性を有している。
【００２６】
振動素子５８は、フレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ；以下「ＦＰＣ」と称す）６２の後面側にＦＰＣ接着テープ６０を介して接着される。ＦＰＣ６２は、略コ字形状を有し、押えモルト６４を介して固定板６６に保持される。
【００２７】
図示しない駆動部からＦＰＣ６２を介して振動素子５８に鋸歯状の電圧が印加され、電圧が上昇して所定電圧になるまでの間、振動素子５８がｘプラス方向へ伸びる。振動素子５８の急激な伸びに伴って、振動素子５８と光学ＬＰＦ５６との接触部分が急激に伸び、光学ＬＰＦ５６の全面をｘプラス方向に伸ばす。
【００２８】
次いで、電圧が上昇した後に所定電圧を維持している間、上記ｘプラス方向へ伸びた変位を維持している。次いで、印加電圧が所定電圧から０［Ｖ］まで戻りこの０［Ｖ］を維持している間、振動素子５８は逆方向（ｘマイナス方向）に急激に縮む。振動素子５８の急激な縮みに伴って、振動素子５８と光学ＬＰＦ５６との接触部分が急激に縮み、光学ＬＰＦ５６の全面がｘマイナス方向に縮む。
【００２９】
このように、振動素子５８に鋸歯状の電圧が連続的に印加されることで、光学ＬＰＦ５６のｘプラス方向とｘマイナス方向とに伸縮運動が連続して発生する。上下両端辺において振動素子５８がｘプラス方向とｘマイナス方向に伸縮運動を繰り返すので、光学ＬＰＦ５６は全面に渡ってｘプラス方向とｘマイナス方向に伸縮運動を繰り返して振動することになる。なお、振動素子５８はｙプラス方向とｙマイナス方向にも伸縮運動を行うので、光学ＬＰＦ５６は全面に渡ってｙプラス方向とｙマイナス方向に伸縮運動を繰り返して振動することになる。
【００３０】
なお、振動素子５８による振動は光学ＬＰＦ５６からｚマイナス方向に配設されているマスクゴム部材５４にも伝わるが、マスクゴム部材５４の振動は内部のゴム部材により吸収されて減衰するので、振動素子５８の振動が撮像素子５２やブラケット５０等の外部の支持部材と共振し合うことはない。
【００３１】
図３は第１の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
上述したように、ＡＦ検出素子３０の側面には、温度センサ３２が接着されており、カメラボディ１０内の環境温度を温度センサ３２により検出する。なお、第１の実施形態によるカメラ１の制御系に用いる温度センサの位置は、ＡＦ検出素子３０の側面以外の位置として、カメラボディ１０内であれば他の位置であっても良い。
【００３２】
図示するようにカメラ１は、上述のＡＦ検出素子３０、温度センサ３２に加えて、制御部７２と駆動部７４とを含む。
制御部７２は、カメラ１の各部を制御するための制御プログラムや変換テーブルを記憶するＲＯＭ７２ａと、制御プログラムの実行時に一時的に使用する記憶領域となるワーク用のＲＡＭ７２ｂと、ＲＯＭ７２ａから読み出した制御プログラムに従ってカメラ１の各部を制御するＣＰＵ７２ｃとを備える。
【００３３】
制御部７２は、温度センサ３２により検出される環境温度に基づいて振動素子５８の駆動条件を含む制御信号を生成し、この制御信号を駆動部７４に与えるように制御する。後に詳細に述べるが、この際、制御部７２は、温度センサ３２により検出される環境温度が高いほど、駆動部７４から振動素子５８に与えるスイープ信号の発生回数が多くなるように制御信号を生成する。
制御部７２は、６０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］の周波数を有するスイープ信号を発生して数［Ｖ］の振幅電圧Ｖを有する制御信号を駆動部７４に出力する。
【００３４】
駆動部７４は、内部に巻線線比がほぼ１０倍程度の昇圧トランス７４ａを有し、制御部７２から与えられた制御信号を昇圧トランス７４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００３５】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、第１の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作について説明する。
ユーザがカメラ１の電源スイッチをオンにし、カメラ１に電源が投入されると、制御部７２に設けられたＣＰＵ７２ｃがリセットされ、ＣＰＵ７２ｃはＲＯＭ７２ａから制御プログラムを読み出して、順次に以下のプログラムを実行する。
【００３６】
まず、ステップＳ１０では、制御部７２は、温度センサ３２が検出しているカメラボディ１０内の環境温度Ｔを読み出してＲＡＭ７２ｂのワークエリアに記憶する。
【００３７】
ステップＳ２０では、制御部７２は、温度センサ３２が検出した環境温度Ｔがどの範囲にあるかを判断する。すなわち、制御部７２は、環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲にある場合には、ステップＳ２２に進み、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝１と設定する。制御部７２は、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、ステップＳ２４に進み、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝２と設定する。また、制御部７２は、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、ステップＳ２６に進み、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝４と設定する。
【００３８】
ステップＳ３０では、制御部７２は、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで順に周波数が上昇する鋸歯状のスイープ信号を発生する。
【００３９】
ステップＳ４０では、制御部７２は、スイープ信号の発生回数Ｎをデクリメントして得た値（Ｎ−１）を新たな値Ｎとして設定する。ステップＳ５０では、制御部７２は、スイープ信号の発生回数Ｎが０になったか否かを判断する。発生回数Ｎが値０になっていない場合は引き続きスイープ信号を発生するためステップＳ３０に戻る。一方、発生回数Ｎが値０になっている場合はスイープ信号の発生を終了したので以上の処理を終了する。
【００４０】
制御部７２は、上記環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝１とし、スイープ信号を１回（１秒）発生させ、駆動部７４に出力する。また、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝２とし、スイープ信号を２回（２秒）発生させる。また、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝４とし、スイープ信号を４回（４秒）発生させる。
【００４１】
駆動部７４は、制御部７２から出力される鋸歯状のスイープ信号を有する制御信号を受け付け、この制御信号を昇圧トランス７４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００４２】
振動素子５８に印加される駆動信号は、上述したように、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで周波数が順次に上昇するスイープ信号を有しているので、振動素子５８は光学ＬＰＦ５６上にｘプラス方向とｘマイナス方向との伸縮運動をさせ、これに起因して光学ＬＰＦ５６上に発生する山部と谷部の位置が連続して移動するように振動する。
【００４３】
以上、第１の実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラボディ内の環境温度が高いほど、振動素子に与えるスイープ信号の発生回数が多くなるので、振動素子をより長い時間に渡って振動させることができ、光学部材の異物除去、異物軽減の性能を維持することができる。
（２）光学ＬＰＦ５６上のどの位置に異物が付着した場合でも、異物が付着した位置が振動するので、どの位置の異物も除去することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。なお、第２の実施形態によるカメラ１の制御系のうち、図３に示すブロック図と同様のものは同一符号を付与し、その説明を省略する。
【００４５】
図５に示すように、カメラボディ内には、湿度センサ７０が固定されており、カメラボディ内の環境湿度を湿度センサ７０により検出する。
湿度センサ７０から出力される相対湿度Ｈ［％］は、ある温度で大気中に含まれる水蒸気の圧力（水蒸気分圧）を、その温度の飽和水蒸気圧で割った値、または、ある温度で大気中に含まれる水蒸気の量（重量絶対湿度）を、その温度の飽和水蒸気量（重量絶対湿度）で割った値である。
【００４６】
制御部７２は、湿度センサ７０により検出される環境湿度Ｈ［％］に基づいて振動素子５８の駆動条件を含む制御信号を生成し、制御信号を駆動部７４に与えるように制御する。
【００４７】
次に、図６に示すフローチャートを参照して、第２の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作について説明する。
ステップＳ１１０では、湿度センサ７０がカメラボディ１０内の環境湿度Ｈ［％］を検出する。
【００４８】
ステップＳ１２０では、制御部７２は、湿度センサ７０が検出した環境湿度Ｈ［％］がどの範囲にあるかを判断する。
【００４９】
ステップＳ１２２〜Ｓ１２６では、制御部７２は、上記環境湿度Ｈ［％］がＨ１［％］より低い範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝１とし、スイープ信号を１回（１秒）発生させる。また、環境湿度ＨがＨ１［％］以上でＨ２［％］以下の範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝２とし、スイープ信号を２回（２秒）発生させる。また、環境湿度ＨがＨ２［％］より大きい範囲にある場合には、スイープ信号の発生回数ＮをＮ＝４とし、スイープ信号を４回（４秒）発生させる。なお、上述したＨ１、Ｈ２は湿度の基準値でありＨ１＜Ｈ２の関係にある。
【００５０】
ステップＳ１３０〜Ｓ１５０においては、第１の実施形態における上記ステップＳ３０〜Ｓ５０に記載した処理と同様の処理を行う。
この結果、駆動部７４は、制御部７２から出力される鋸歯状のスイープ信号を有する制御信号を受け付け、この制御信号を昇圧トランス７４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００５１】
振動素子５８に印加される駆動信号は、上述したように、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで周波数が順次に上昇するスイープ信号を有しているので、振動素子５８は光学ＬＰＦ５６上にｘプラス方向とｘマイナス方向との伸縮運動をさせ、これに起因して光学ＬＰＦ５６上に発生する山部と谷部の位置が連続して移動するように振動する。
【００５２】
以上、第２の実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラボディ内の環境湿度が高いほど、振動素子に与えるスイープ信号の発生回数が多くなるので、振動素子をより長い時間に渡って振動させることができ、光学部材の異物除去、異物軽減の性能を維持することができる。
（２）光学ＬＰＦ５６上のどの位置に異物が付着した場合でも、異物が付着した位置が振動するので、どの位置の異物も除去することができる。
【００５３】
（第３の実施形態）
次に、図７は第３の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。なお、第１の実施形態によるカメラ１の制御系のうち、図３に示すブロック図と同様のものは同一符号を付与し、その説明を省略する。
【００５４】
図７において、制御部９２は、カメラ１の各部を制御するための制御プログラムや、ＰＺＴの振動特性が高温領域で低下することを補償するための温度−電圧変換テーブル９２ｔを記憶するＲＯＭ９２ａと、制御プログラムの実行時に一時的に使用する記憶領域となるワーク用のＲＡＭ９２ｂと、ＲＯＭ９２ａから読み出した制御プログラムに従ってカメラ１の各部を制御するＣＰＵ９２ｃとを備える。
【００５５】
制御部９２は、温度センサ３２により検出される環境温度に基づいて振動素子５８の駆動条件を含む制御信号を生成し、この制御信号を駆動部９４に与えるように制御する。この際、制御部９２は、温度センサ３２により検出される環境温度が高いほど、駆動部９４から振動素子５８に与える印加電圧が高くなるように制御信号を生成する。
制御部９２は、６０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］の周波数を有するスイープ信号を発生して数［Ｖ］の振幅電圧Ｖを有する制御信号を駆動部９４に出力する。
【００５６】
駆動部９４は、第１の実施形態と同様に、内部に巻線線比がほぼ１０倍程度の昇圧トランス９４ａを有し、制御部９２から与えられた制御信号を昇圧トランス９４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００５７】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、第３の実施形態によるカメラ１の制御部９２の動作について説明する。
ユーザがカメラ１の電源スイッチをオンにし、カメラ１に電源が投入されると、制御部９２に設けられたＣＰＵ９２ｃがリセットされ、ＣＰＵ９２ｃはＲＯＭ９２ａから制御プログラムを読み出して、順次に以下のプログラムを実行する。
【００５８】
まず、ステップＳ２１０では、制御部９２は、温度センサ３２が検出しているカメラボディ１０内の環境温度Ｔを読み出してＲＡＭ９２ｂのワークエリアに記憶する。
【００５９】
次いで、ステップＳ２２０では、制御部９２は、温度センサ３２が検出した環境温度Ｔがどの範囲にあるかを判断する。すなわち、制御部９２は、環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲にある場合には、ステップＳ２２２に進み、スイープ信号の振幅電圧ＶをＶ＝５［Ｖ］と設定する。また、制御部９２は、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、ステップＳ２２４に進み、スイープ信号の振幅電圧ＶをＶ＝６［Ｖ］と設定する。また、制御部９２は、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、ステップＳ２２６に進み、スイープ信号の振幅電圧ＶをＶ＝７［Ｖ］と設定する。
【００６０】
ステップＳ２３０では、制御部９２は、環境温度Ｔが高くなるほど高くなる振幅電圧Ｖを有し、かつ、１秒間に例えば６０［ｋＨｚ］から１００［ｋＨｚ］まで周波数が順次に上昇する鋸歯状のスイープ信号を発生する。このスイープ信号の発生の後、以上の処理を終了する。
なお、制御部９２により発生されるスイープ信号は、第１の実施形態に示す制御部７２により発生されるスイープ信号と同様であるので、その説明を省略する。
【００６１】
駆動部９４は、制御部９２から出力される鋸歯状のスイープ信号を有する制御信号を受け付け、この制御信号を昇圧トランス９４ａにより約５０［Ｖ］〜７０［Ｖ］の振幅電圧Ｖ’に昇圧して駆動信号を生成し、振動素子５８に出力して振動素子５８を駆動する。
【００６２】
図９は駆動部９４から振動素子５８に出力される駆動信号の環境温度−振幅電圧の関係を示すグラフである。
図９に示すように、環境温度Ｔが０［℃］より低い範囲ではスイープ信号が振幅電圧Ｖ＝５［Ｖ］に設定されるので、駆動部９４から振動素子５８に出力される振幅電圧Ｖ’は５０［Ｖ］になる。また、環境温度Ｔが０［℃］以上で３０［℃］以下の範囲にある場合には、駆動部９４から出力される振幅電圧Ｖ’は６０［Ｖ］になる。さらに、環境温度Ｔが３０［℃］より大きい範囲にある場合には、駆動部９４から出力される振幅電圧Ｖ’は７０［Ｖ］になる。
【００６３】
なお、第３の実施形態においては、ステップＳ２２０〜Ｓ２２６において環境温度Ｔの範囲を３つの領域に分けておき、実際の環境温度に応じて振幅電圧Ｖを３段階に分けて設定するように構成しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではない。すなわち、図７に示すように、環境温度Ｔが高くなるほど高くなる振幅電圧Ｖを記憶した温度−電圧変換テーブル９２ｔをＲＯＭ９２ａに有し、環境温度Ｔに応じて温度−電圧変換テーブル９２ｔから振幅電圧Ｖを読み出して振動素子５８の振動特性が高温領域で低下することを補償するように構成してもよく、この場合、環境温度Ｔが高くなるほどスイープ信号の振幅電圧Ｖが高くなるように設定できるので、環境温度Ｔが高くなるほど駆動部９４から振動素子５８に出力される振幅電圧Ｖ’も高くなる。なお、図１０に示すように、温度特性の異なる振動素子を採用する場合、素子変更の都度、上記温度−電圧変換テーブル９２ｔの記憶内容を変更すればよいことは、いうまでもない。
【００６４】
振動素子５８に印加される駆動信号は、環境温度Ｔが高くなるほど振幅電圧Ｖ’が高くなるので、例えば３０［℃］以上の高温では振動が小さくなる特性を有しているＰＺＴを振動素子５８として採用した場合でも、振動素子５８の振動により光学ＬＰＦ５６を振動させることができる。
【００６５】
以上、第３の実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）高温で振動が小さくなる特性を有している振動素子を採用した場合でも、カメラボディ内の環境温度が高いほど、振動素子に与える印加電圧が高くなるので、光学ＬＰＦ５６上の異物除去、異物軽減の性能を維持することができる。
（２）光学ＬＰＦ５６上のどの位置に異物が付着した場合でも、異物が付着した位置が振動するので、どの位置の異物も除去することができる。
【００６６】
＜変形形態＞
以上、説明した第１及び第２の実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）第１及び第３の実施形態では、環境温度の閾値を３０［℃］に設定するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、環境温度の閾値を振動素子の温度特性に合わせて任意の値に設定しても良い。
（２）また、第１乃至第３の実施形態では、振動素子としてＰＺＴを用いるように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、温度によって振動特性が変化するものならばよい。
（３）第１及び第３の実施形態では、カメラ内部の環境温度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、カメラ内部の気圧を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成してもよい。
（４）第１及び第３の実施形態では、カメラ内部の環境温度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、カメラの姿勢を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成してもよい。
（５）第３の実施形態では、カメラ内部の環境温度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、カメラ内部の湿度を検出して振動素子に与える電圧を制御するように構成してもよい。
【００６７】
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１の実施形態によるカメラ１を示す図である。
【図２】第１の実施形態によるカメラボディ１０に設けられた撮像ユニット１２の分解斜視図である。
【図３】第１の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】第２の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態によるカメラ１の制御部７２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】第３の実施形態によるカメラ１の制御系を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態によるカメラ１の制御部９２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】駆動部９４から振動素子５８に出力される駆動信号の環境温度−振幅電圧の関係を示すグラフである。
【図１０】ＰＺＴの温度特性について説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
３２：温度センサ、５２：撮像素子、５６：振動素子、７０：湿度センサ、７２，９２：制御部、７４，９４：駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材とを備えた撮像装置であって、
前記光学部材に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材を相対振動させる振動素子と、
前記振動素子を駆動する駆動手段と、
前記撮像装置本体内の環境温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出される環境温度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段に与えるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記振動素子は、印加される電圧に応じて所定方向に振動を発生する圧電素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記制御手段は、
前記温度検出手段により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段から前記振動素子に与える電圧が高くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記制御手段は、
前記温度検出手段により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段から前記振動素子に与える電圧の印加時間が長くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
撮像素子と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材とを備えた撮像装置であって、
前記光学部材に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材を相対振動させる振動素子と、
前記振動素子を駆動する駆動手段と、
前記撮像装置本体内の環境湿度を検出する湿度検出手段と、
前記湿度検出手段により検出される環境湿度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段に与えるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項１】
撮像素子と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材とを備えた撮像装置であって、
前記光学部材に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材を相対振動させる振動素子と、
前記振動素子を駆動する駆動手段と、
前記撮像装置本体内の環境温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出される環境温度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段に与えるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記振動素子は、印加される電圧に応じて所定方向に振動を発生する圧電素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記制御手段は、
前記温度検出手段により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段から前記振動素子に与える電圧が高くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記制御手段は、
前記温度検出手段により検出される環境温度が高いほど、前記駆動手段から前記振動素子に与える電圧の印加時間が長くなるように制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
撮像素子と、前記撮像素子の被写体側に配置された光学部材とを備えた撮像装置であって、
前記光学部材に取り付られ、印加される電圧により前記光学部材を相対振動させる振動素子と、
前記振動素子を駆動する駆動手段と、
前記撮像装置本体内の環境湿度を検出する湿度検出手段と、
前記湿度検出手段により検出される環境湿度に基づいて前記振動素子の駆動条件を含む制御信号を生成し、前記制御信号を前記駆動手段に与えるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置を備えることを特徴とするカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１６５０３２（Ｐ２００９−１６５０３２Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２５（Ｐ２００８−２５２５）
【出願日】平成２０年１月９日（２００８．１．９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月９日（２００８．１．９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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