撮像装置
【課題】
低コストで、かつ簡略化された構成で撮影系のゴミを除去することが可能な撮像装置を実現する。
【解決手段】
被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、該撮像ユニットを所定方向に移動可能に保持する保持手段と、該撮像ユニットを所定方向に駆動する駆動手段と、第１の信号の入力に応じて撮影準備動作を開始する制御手段とを有し、制御手段は、第１の信号の未入力状態において、駆動手段を介して撮像ユニットを駆動する。
低コストで、かつ簡略化された構成で撮影系のゴミを除去することが可能な撮像装置を実現する。
【解決手段】
被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、該撮像ユニットを所定方向に移動可能に保持する保持手段と、該撮像ユニットを所定方向に駆動する駆動手段と、第１の信号の入力に応じて撮影準備動作を開始する制御手段とを有し、制御手段は、第１の信号の未入力状態において、駆動手段を介して撮像ユニットを駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置等の撮影光学系のクリーニングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において撮影光学系にゴミが付着する問題が指摘されていた。銀塩フィルムを使用するアナログ式の撮像装置では、例えばフィルム面にゴミが付着しても撮影後に該フィルムが巻き取られるため、付着したゴミによる撮影への影響はあまり目立たなかった。
【０００３】
しかし、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を備え、被写体像をデジタル情報として取り扱うデジタルカメラ等の撮像装置では、ローパスフィルタや撮像素子面に付着したごみは銀塩フィルムを使用するアナログ式の撮像装置のように巻き取られることがないため、撮影全体に対して悪影響を及ぼすこととなり、より深刻な問題となっている。
【０００４】
そこで、特許文献１では強制的に撮像素子上に付着したゴミ、もしくは撮像素子上にユニット的に構成されているローパスフィルタ等の光学部材に付着したごみをモータにより駆動されるワイパで除去する技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献２では、外部に露呈した光学部材にゴミが付着した際に、センサで該ゴミを検知し、振動手段（超音波）を用いて除去する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２９８６４０号公報（段落００３２、００３３、図３等）
【特許文献２】特開０７−１５１９４６号公報（段落００１３、００１４、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、ワイパ及びワイパを駆動するモータ等を配設しなければならず、撮像装置の大型化を招くことになるとともに、コスト的に高くなってしまう課題を有する。
【０００７】
また、特許文献２では、撮像装置の駆動系とは別途、超音波による振動手段を設けているため、上記特許文献１と同様な課題を有している。
【０００８】
本発明は、低コストで、かつ簡略化された構成であって、容易にゴミを除去することが可能な撮像装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、該撮像素子を所定方向に移動可能に保持する保持手段と、該撮像ユニットを所定方向に駆動する駆動手段と、第１の信号の入力に応じて撮影準備動作を開始する制御手段とを有し、制御手段は、第１の信号の未入力状態において、駆動手段を介して撮像ユニットを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮影準備動作前に撮像ユニットを駆動して該撮像ユニットに付着したゴミを除去することか可能となるとともに、撮影系とは別にゴミ除去専用の構成を設ける必要がないため、低コストで、かつ小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１から図４は本発明の実施例１におけるデジタルカメラ（撮像装置）を示す図であり、図１はデジタルカメラの断面図である。
【００１３】
４０１はデジタルカメラ本体、４０２はファインダー光学系、４０３は再生した画像を確認するための液晶表示ユニット、４０４はバックライトユニット、４０５はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子で、撮像面に結像された被写体像を光電変換する。４０６はローパスフィルタ、４０７は撮像素子４０５を保持するボイスコイルモータユニット、４０８はシャッターユニットである。
【００１４】
４０９は焦点検出ユニット、４１０はクイックリターンミラーで、後述する撮影レンズ系から入射する光束を反射させペンタプリズム４１５を介してファインダー光学系４０２に導く。そして、一部の光束はミラーの中央部のハーフミラーを透過してミラー４１１で反射され、レンズ４１２及びミラー４１３を介して焦点検出ユニット４０９に導かれる。４１４はストロボ発光ユニットである。
【００１５】
図２はボイスコイルモータユニット４０７の拡大断面図である。ヨーク５０１、５０３がマグネット５０２に接着されている。同様にヨーク５０５、５０７もマグネット５０６に接着されており、これらはベース５０４に固定されている。５０８ａ、５０８ｂは同一のコイルで、ローパスフィルタ４０６及び撮像素子４０５が設けられる保持部材５１３と一体的に形成されたボビン５０９ａ、５０９ｂの外周に巻かれている。
【００１６】
ヨーク５０１、５０３及びヨーク５０５、５０７は、マグネット５０２及び５０６の磁力により磁化され、それぞれ対向するヨーク間には磁束が発生している。コイル５０８ａ、５０８ｂのコイルが通電されると電流が流れ、フレミングの左手の法則により決定される方向に駆動されることになる。したがって、本実施例ではコイル５０８ａ、５０８ｂは、ガイドピン５１０、５１１によって光軸Ａに垂直な方向への移動を阻止されつつ、撮像素子４０５の撮像面に垂直な撮影レンズ系の光軸Ａの方向へ、該ガイドピン５１０、５１１に沿って駆動される。
【００１７】
また、ヨーク５０１、５０３及びマグネット５０２、さらに、ヨーク５０５、５０７及びマグネット５０６は、ベース５０４を介してデジタルカメラ本体４０１に固定されているため、撮像素子４０５及びローパスフィルタ４０６側が駆動される構成となっている。
【００１８】
図３は本実施例のデジタルカメラの構成ブロック図である。４０１はデジタルカメラ本体、２はズームレンズ３、フォーカスレンズ４、絞り７から構成される撮影レンズ系である。なお、ズームレンズ２及びフォーカスレンズ３は１枚又は複数で構成してもよく、固定レンズ群等を設ける構成であってもよい。
【００１９】
５はズームレンズ３を光軸Ａの方向に駆動するためのモータを駆動するズームレンズ駆動回路、６はフォーカスレンズ４を光軸Ａの方向に駆動するためのモータを駆動するフォーカスレンズ駆動回路である。また、このズームレンズ駆動回路５及びフォーカスレンズ駆動回路６は、ズームレンズ３、フォーカスレンズ４の相対位置関係を示す位置エンコーダを有している（不図示）。
【００２０】
２１はズームレンズ制御回路で、位置エンコーダからズームレンズ２のレンズ位置情報を取得して、所望のレンズ位置への駆動量を算出し、撮影レンズ系２のズームレンズ駆動回路５に駆動信号を出力してズーム動作制御を行う。
【００２１】
２０はフォーカスレンズ制御回路で、焦点検出ユニット４０９から出力されるデフォーカス量に基づいて、所望のレンズ位置への駆動量を算出し、フォーカスレンズ駆動回路５に駆動信号を出力してフォーカス制御を行う。７は絞りユニット、１９は絞り制御回路である。１７はシャッターユニット４０８の駆動制御を行うシャッター制御回路で、後述のカメラ制御用ＭＣＵ２４により制御される。
【００２２】
１２は撮像ユニットで、赤外カットフィルタやローパスフィルタ４０６と、撮像素子４０５から構成されている。１５は焦点検出ユニット４０９を構成するオートフォーカス（ＡＦ）用の位相差ＡＦセンサ、１８は位相差ＡＦセンサ１５の出力から焦点ずれ量（デフォーカス量）を算出するＡＦ制御回路である。
【００２３】
２２は撮像ユニット１２（つまりは撮像素子４０５）を微小振動ないし微小駆動可能なボイスコイルモータで、上述のボイスコイルモータユニット４０７として構成されている。１６はボイスコイルモータ２２の駆動制御を行うモータ制御回路である。
【００２４】
２３は撮像ユニット１２の位置を検出する位置検出回路、２４はカメラ制御用マイクロコントローラとしてのシステム制御回路（ＭＣＵ）である。ＭＣＵ２４はモード変更を行うモードダイヤル４２、レリーズボタン等のスイッチ検出を行うスイッチ検出回路４３、ストロボ発光ユニット４１４の制御を行うストロボ制御回路３１や測光を行う測光回路３２を制御する。
【００２５】
更に、カメラ制御用ＭＣＵ２４内には、カメラシステム動作を実行するプログラムを格納したＲＯＭ、変数を記憶するためのＲＡＭ、補正データやその他のパラメータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（電気的消去・書込み可能なメモリ）が内蔵されている。カメラ制御用ＭＣＵ２４は撮像制御用ＭＣＵ２９に接続されており、この撮像制御用ＭＣＵ２９はカメラ制御用ＭＣＵ２４の指示によりデジタル画像の撮像動作を制御する。
【００２６】
撮像制御用ＭＣＵ２９は、フラッシュメモリ３０に予め格納されているプログラムに従って、撮影に関わる各種デバイスの制御を行う。２６はＡ／Ｄ変換回路で、撮像素子４０５上に形成された被写体像が光電変換されて出力されるアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。２７は画像信号処理回路で、色補間処理やフィルタリング処理を行った後、バス３３を介してデジタル画像データを、一旦ＤＲＡＭ３６に格納する。そして、ＤＲＡＭ３６に格納されたデジタル画像データは、バックライトユニット４０４を有する液晶表示ユニット４０３にモニタ回路２５を介して必要に応じて表示される。
【００２７】
３５はＪＰＥＧＩＣで、デジタル画像データはここでデータ圧縮され、メモリカード・インタフェース（Ｉ／Ｆ）３９及び外部コネクタ４０を介して着脱可能なメモリカード４１に格納される。また、デジタル画像データはシリアルＩ／Ｆ３７及び外部コネクタ３８を介してネットワークでのデジタル画像データの送信も行うことができる。４４はＬＣＤなどの外部への表示回路で、カメラ制御用のＭＣＵ２４より必要に応じて警告や情報の表示が可能なように構成されている。
【００２８】
次に、デジタルカメラの動作を図４のフローチャートを用いて説明する。図４には、本実施例における主としてカメラ制御用のＭＣＵ２４の電源投入から焦点調節制御動作のフローチャートを示している。
【００２９】
まず、デジタルカメラ本体４０１に撮影レンズ系２が搭載された状態にある。電源投入により、カメラ制御用ＭＣＵ２４はフラグや制御変数等を初期化する（Ｓ１）。そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモードダイヤル４２の設定モードを判別し、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合、ステップ３に進み、その他のモードに設定されている場合はステップ１５に進む（Ｓ２）。
【００３０】
このステップ１５では、モードダイヤル４２がクリーニングモードに設定されているか否かを判別し、クリーニングモードであればステップ１６へ、その他のモードであればステップ１９に進む。そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４はスイッチ検出回路４３から不図示のクリーニング開始スイッチが押されたか否かを判別し、該クリーニング開始スイッチが押されていなければステップ２に戻り、再度、ステップ２でモードダイヤルの設定モード判別処理を行い、クリーニングモードが解除されていなければ、ステップ２→ステップ１５→ステップＳ１６の処理を繰り返し（ループ）行う。
【００３１】
ステップ１６において、クリーニング開始スイッチが押されたと判別された場合、モータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を後述の焦点調節動作における第１の駆動条件（モード）とは異なる第２の駆動条件で撮像ユニット１２を所定時間駆動し、ステップ２に戻る（Ｓ１７、Ｓ１８）。なお、ステップ１５でクリーニングモードではなくその他のモードであれば、カメラ制御用ＭＣＵ２４は選択されたモードに応じた処理を実行する（Ｓ１９）。
【００３２】
ステップ２の判別処理において、モードダイヤル４２で設定されたモードが撮影モード等であれば、不図示のレリーズスイッチが半押しされる時のＳＷ１信号を検出するまで処理待ち状態で待機する（Ｓ３）。そして、レリーズスイッチＳＷ１の信号が入力された場合、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、被写体に対する測光を行うため、測光回路３２に信号を出力し、検出された測光結果を取り込む。さらに、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７やシャッター制御回路１７を介してシャッターの制御、及び撮影感度等を設定する（Ｓ４）。
【００３３】
次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、位相差検出方式の位相差ＡＦセンサ１５及びＡＦ制御回路１８からの検出結果を用いてデフォーカス量を算出する（Ｓ５）。次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、フォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４を制御して駆動させる（Ｓ６）。
【００３４】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモータ制御回路１６に制御信号を出力し、位置検出回路２３からの位置信号を検出し、ボイスコイルモータ２２を初期位置へ駆動して停止させる（Ｓ７）。更に不図示のアクチュエータを駆動させ、ハーフミラー４１０及び４１１をミラーアップすると共に、シャッター制御回路１７によりシャッターユニット４０８のシャッターを開く（Ｓ８）。
【００３５】
その後、撮像ユニット１２を焦点調節動作のための微小駆動（ウォブリング）させるために、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモータ制御回路１６に制御信号を出力し、ボイスコイルモータ２２を駆動する。ここでの微小駆動はステップ１７の第２の駆動条件とは異なる第１の駆動条件で駆動される（Ｓ９）。
【００３６】
ボイスコイルモータ２２のウォブリング動作により、撮像ユニット１２を微小駆動させ、撮像信号によりコントラストＡＦのＡＦ評価値を検出することで、現在合焦しているか、非合焦であるのかを判定し、非合焦（ボケている）と判別された場合には、さらに前ピンなのか後ピンなのかを判定する（Ｓ１０）。
【００３７】
ステップ１０では合焦状態であると判別でされた場合、撮像ユニット１２の位置を位置検出回路１６により検出して、ボイスコイルモータ２２をモータ制御回路１６により所定位置に停止させてステップ２０以降のコントラストＡＦ動作の再起動処理に進む。
【００３８】
一方、ステップ１０において合焦状態でないと判別された場合には、前ピンか後ピンかの判別結果に基づいて、そのボケの判定方向にカメラ制御用ＭＣＵ２４はフォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４を制御し、判別された方向に駆動させる（Ｓ１１）。
【００３９】
次にステップ１２では、カメラ制御用ＭＣＵ２４による撮像ユニット１２のウォブリング動作中に、フォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４を制御して駆動させ、判定方向の駆動が合焦点、すなわちＡＦ評価信号の頂点を超えたか否かを判別し（Ｓ１２）、その判別結果によりＡＦ評価値の頂点を超えていない場合には、ステップ１１に戻り再度山登り動作の制御を継続して行う。
【００４０】
ステップ１２の判別結果により、ＡＦ評価信号が頂点を超えた場合には、その頂点にＡＦ評価信号が戻るようにフォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４の制御をする（Ｓ１３）。
【００４１】
そして、ＡＦ評価信号が頂点に到達したか否かを判別し、その判別結果により、到達していなければステップ１３の処理を続行する（Ｓ１４）。
【００４２】
また、ステップ１４の判別結果により、ＡＦ評価信号が頂点に到達していたならば、ステップ９の処理に戻る。これは、ＡＦ評価信号を頂点に戻す動作を行っている間に、被写体位置が変化する場合もあるため、ＡＦ評価信号が頂点に到達したならば、現在のＡＦ評価信号が確実に頂点に到達しているのか否か、すなわち現在のフォーカスレンズ４のフォーカス位置が合焦点であるのか否かを判別するために、ステップ９の処理に戻って、再び撮像ユニット１２のウォブリング動作を行うためである。
【００４３】
そして、上記再起動処理では、先ず、合焦時のＡＦ評価信号の信号レベルを記憶する（Ｓ２０）。次に、現在のＡＦ評価信号の信号レベルが、合焦時にステップ２０で記憶したＡＦ評価信号の信号レベルに比べ、変動したか否かを判別する（Ｓ２１）。例えば、記憶した信号レベルに対して変動率が所定の閾値以上の場合は、被写体の変化（移動）があったものと認識し、コントラストＡＦ動作の再起動を行う（Ｓ２２）。また、所定の閾値未満の場合は、被写体の変化（移動）はないと判別し、上記再起動処理を行わずに、ステップ２３に進む。
【００４４】
このステップ２２の判別結果により、フォーカス制御の再起動が不要である場合には、第１の駆動条件での撮影ユニット１２の駆動処理を終了させ、所定位置に停止する制御を行う（Ｓ２３）。また、再起動が必要である場合には、ステップ９に戻り、ステップ９以降の処理、すなわち再び、第１の駆動条件での撮影ユニット１２のウォブリング動作を行い、フォーカスレンズ４を移動させる方向を判別する処理等を行う。
【００４５】
次にステップ２４ではレリーズスイッチＳＷ２が押されることで撮影制御に移行して、処理ルーチンが終了する。ここではレリーズスイッチＳＷ２が押されるまで上述ステップ９〜ステップ２４の処理を繰り返すことにより、常に合焦状態が維持されるようにこの処理を繰り返す。
【００４６】
ここで、ボイスコイルモータ２２（ボイスコイルモータユニット４０７）の駆動条件について説明する。
【００４７】
上述のようにボイスコイルモータ２２は、焦点調節動作では第１の駆動条件で撮像ユニット１２を駆動してウォブリング動作を行い、クリーニングモードにおけるクリーニング動作では、第２の駆動条件で撮像ユニット１２を駆動させる。本実施例では、駆動条件として、駆動周波数を異ならせて駆動させる。例えば、第１の駆動周波数を数十Ｈｚ、第２の駆動周波数を該第１の駆動周波数よりも高い数百Ｈｚ（約１００Ｈｚ〜約１ｋＨｚ）として、第２の駆動周波数を第１の駆動周波数よりも高くすることにより、撮像ユニット１２、実際にはローパスフィルタ４０６に付着したゴミを高周波数で振動駆動させることで、効率よく付着したゴミ除去を行っている。
【００４８】
このように本実施例では、焦点調節動作を行うボイスコイルモータユニット４０６を撮影準備動作前に動作させ、撮像ユニット１２を直接振動駆動させている。
【００４９】
よって、従来のように、ゴミ除去専用の構成を設ける必要がないため、小型で低コストの撮像装置を実現できる。
【００５０】
また、レリーズスイッチＳＷ１が未入力状態、すなわちボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像素子４０５を光軸方向に駆動することによる焦点調節動作を行う撮影準備動作前に、ボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動してゴミを除去するため、撮影時に良好な撮影状態を維持することが可能となる。
【００５１】
さらには、本実施例では、駆動条件として焦点調節動作とクリーニング動作とで撮像ユニット１２の駆動周波数を異ならせているが、例えば、撮像ユニット１２を光軸直交方向に移動可能な構成とし、焦点調節動作では光軸方向に該撮像ユニット１２を駆動させ、クリーニング動作では光軸直交方向に振動駆動させ、駆動条件として駆動方向を異ならせるように構成することもできる。
【００５２】
このように撮像ユニット１２を光軸直交方向に振動駆動させる具体的な構成としては、撮像素子４０５を光軸直交方向に駆動させて光学的に像振れ補正行う防振機能を有する撮像装置が上げられる。例えば、この場合の駆動条件として、防振動作を数Ｈｚ〜２０Ｈｚで行い、かつ、焦点調節動作では振動周波数を数十Ｈｚ、駆動方向を光軸方向、クリーニング動作では振動周波数を数百Ｈｚ、駆動方向を光軸直交方向として、振動周波数と駆動方向が各々異なる駆動条件に設定することができる。
【００５３】
また、クリーニング動作中の駆動方向、すなわち、光軸方向及び光軸直交方向とを交互に切り換えて撮像ユニット１２を振動駆動させることも可能であり、駆動周波数、駆動方向等の駆動条件を任意に組み合わせ行ってもよい。
【実施例２】
【００５４】
図５は本発明の実施例２を示すフローチャートである。本実施例は撮像装置の電源投入時のシステム初期化処理時に自動的に撮像ユニット１２を振動駆動してローパスフィルタ４０６等に付着したゴミを除去する実施例である。なお、撮像装置の構成その他は上述の実施例１と同様である。
【００５５】
図５に示すように、電源投入によりカメラ制御用ＭＣＵ２４は、フラグや制御変数等を初期化する（Ｓ１０１）。次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、モータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を、焦点調節動作における第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で所定時間駆動し、撮像ユニット１２を振動駆動してクリーニング動作を行う（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。このクリーニング動作は、上記実施例１同様に、焦点調節動作での駆動周波数と異なる駆動周波数で行われる。なお、その他の駆動条件においても上記実施例と同様に適用可能である。
【００５６】
そして、モードダイヤル４２のモード設定を判別し、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合は、ステップ１０６に進み、その他のモードに設定されている場合はステップ１０５に進む（Ｓ１０４）。その他のモードの場合、カメラ制御用ＭＣＵ２４は選択されたモードに応じた処理を実行する（Ｓ１０５）。
【００５７】
撮影モードの場合は、レリーズスイッチＳＷ１の信号を検出する。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出された場合には、カメラ制御用ＭＣＵ２４は測光回路３２に測光を行わせ、その測光結果を取り込み、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７や、シャッター制御回路１７を介してシャッターユニット１１の制御を行い、さらに、撮影感度等を設定する（Ｓ１０７）。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出されない場合は、ステップ１０４のモードダイヤルの設定変更がされたか否かの検出処理に戻る。
【００５８】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、上記実施例１と同様に、クリーニング動作時の第２の駆動条件とは異なる第１の駆動条件、すなわち第２の駆動周波数よりも低い第１の駆動周波数で撮像ユニット１２を駆動するＡＦ制御を行い（Ｓ１０８）、次の露光制御処理に進む（Ｓ１０９）。その他のＡＦ制御や再起動処理は上記実施例１と同様に行われる。
【００５９】
このように本実施例では、デジタルカメラの電源が投入され、撮影動作を行うための初期化時にボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動することによりクリーニング動作を自動的に行うため、常に撮影時において良好な撮影状態となる。なお、その他の作用・効果は上記実施例１と同様に奏される。
【実施例３】
【００６０】
図６は本発明の実施例３を示すフローチャートである。本実施例は撮像装置の電源投入時のシステム初期化処理時に自動的に撮像ユニット１２を振動駆動してローパスフィルタ４０６等に付着したゴミを除去するとともに、撮像ユニット１２の振動駆動制御を変更した実施例である。なお、撮像装置の構成その他は上述の実施例１と同様である。
【００６１】
図６に示すように電源投入により、カメラ制御用ＭＣＵ２４はフラグや制御変数等を初期化する（Ｓ２０１）。次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、モータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を、焦点調節動作の第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で所定時間駆動し（Ｓ２０２）、さらにモータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を停止させる（Ｓ２０３）。この所定時間の撮像ユニット１２の振動駆動と、振動駆動停止とを所定回数繰り返すことでクリーニング動作を行う（Ｓ２０４）。
【００６２】
そして、モードダイヤル４２のモード設定を判別し（Ｓ２０５）、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合は、ステップ２０７に進み、その他のモードに設定されている場合はステップ２０６に進む。その他のモードの場合、カメラ制御用ＭＣＵ２４は選択されたモードに応じた処理を実行する（Ｓ２０６）。
【００６３】
撮影モードの場合は、レリーズスイッチＳＷ１の信号を検出する。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出された場合には、カメラ制御用ＭＣＵ２４は測光回路３２に測光を行わせ、その測光結果を取り込み、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７や、シャッター制御回路１７を介してシャッターユニット１１の制御を行い、さらに、撮影感度等を設定する（Ｓ２０８）。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出されない場合は、ステップ２０５のモードダイヤルの設定変更がされたか否かの検出処理に戻る。
【００６４】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、上記実施例１と同様に、クリーニング動作の第２の駆動条件とは異なる第１の駆動条件、すなわち第２の駆動周波数よりも低い第１の駆動周波数で撮像ユニット１２を駆動してＡＦ制御を行い（Ｓ２０９）、次の露光制御処理に進む（Ｓ２１０）。その他のＡＦ制御や再起動判定処理は上記実施例１と同様に行われる。
【００６５】
このように本実施例では、デジタルカメラの電源が投入され、撮影動作を行うための初期化時にボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動することによりクリーニング動作を自動的に行うとともに、撮像ユニット１２の振動駆動制御において、所定時間の振動と振動停止を所定回数繰り返し、クリーニング動作を断続的に行っており、連続駆動、断続駆動を駆動条件とするクリーニング動作が可能となる。よって、ゴミ除去が効率的に行うことができ、撮影時に良好な撮影状態を維持できる。なお、その他の作用・効果は上記実施例１と同様に奏される。
【実施例４】
【００６６】
図７は本発明の実施例４を示すフローチャートである。本実施例はレリーズスイッチＳＷ１が入力されたときに、自動的に撮像ユニット１２を振動駆動してローパスフィルタ４０６等に付着したゴミを除去し、その後に焦点調節動作等の撮影準備動作を行う。なお、撮像装置の構成その他は上述の実施例１と同様である。
【００６７】
図７に示すように、電源投入により、カメラ制御用ＭＣＵ２４はフラグや制御変数等を初期化する（Ｓ３０１）。次にモードダイヤル４２の設定モードを判別し、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合、ステップ３０４に進み、レリーズスイッチＳＷ１がオンされたか否かを判別する（Ｓ３０４）。モードダイヤル４２がその他のモードに設定されている場合は、ステップ３０３に進んで、カメラ制御用ＭＣＵ２４が選択されたモードに応じた処理を実行する。
【００６８】
ステップ３０４において、レリーズスイッチＳＷ１がオンされていると判断された場合は、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を、焦点調節動作の第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で所定時間駆動し、撮像ユニット１２を振動駆動してクリーニング動作を行う（Ｓ３０６）。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出されない場合は、ステップ３０２でモードダイヤルの設定変更がされたか否かの検出処理に戻る。
【００６９】
その後、カメラ制御用ＭＣＵ２４は測光回路３２に測光を行う。そして、その測光結果を取り込み、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７や、シャッター制御回路１７を介してシャッターユニット１１の制御を行い、さらに、撮影感度等を設定する（Ｓ３０７）。
【００７０】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、上記実施例１と同様に、クリーニング動作の第２の駆動条件と異なる第１の駆動条件、すなわち第２の駆動周波数よりも低い第１の駆動周波数で撮像ユニット１２を駆動してＡＦ制御を行い（Ｓ３０８）、次の露光制御処理に進む（Ｓ３０９）。その他のＡＦ制御や再起動処理は上記実施例１と同様に行われる。
【００７１】
このように本実施例では、デジタルカメラの電源が投入され、撮影動作を行うための初期化時ではなく、レリーズスイッチＳＷ１がオンされた後、実質的に撮影準備動作が行われる前にボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動することによりクリーニング動作を自動的に行うため、撮影動作時の直前に付着したゴミを除去できるため、良好な撮影状態を確保することが可能となる。
【００７２】
以上、上記実施例において、クリーニング動作が行われるタイミングは上記内容に限らす、例えば、クリーニング動作スイッチを設けて、該スイッチが押されている期間または所定時間、クリーニング動作を行うように構成してもよい。
【００７３】
また、上記実施例ではボイスコイルモータ２２を採用しているが、圧電素子などで駆動ユニットを構成することも可能である。また、クリーニング動作において、連続的に異なる周波数により撮像ユニット１２を振動駆動してクリーニング動作を行ってもよい。
【００７４】
また、上記実施例における駆動周波数は、撮像ユニット１２の質量や撮像装置の構成・機能等にクリーニング動作に適した周波数を設定することができ、上記駆動周波数に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施例１における撮像装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例１における撮像装置の要部断面図である。
【図３】本発明の実施例１における撮像装置の構成ブロック図である。
【図４】本発明の実施例１における撮像装置の動作フローチャート図である。
【図５】本発明の実施例２における撮像装置の動作フローチャート図である。
【図６】本発明の実施例３における撮像装置の動作フローチャート図である。
【図７】本発明の実施例４における撮像装置の動作フローチャート図である。
【符号の説明】
【００７６】
１２ 撮像ユニット
２４ 制御手段
４０５ 撮像素子
４０７ 駆動手段
５１３ 保持手段（保持部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置等の撮影光学系のクリーニングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において撮影光学系にゴミが付着する問題が指摘されていた。銀塩フィルムを使用するアナログ式の撮像装置では、例えばフィルム面にゴミが付着しても撮影後に該フィルムが巻き取られるため、付着したゴミによる撮影への影響はあまり目立たなかった。
【０００３】
しかし、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を備え、被写体像をデジタル情報として取り扱うデジタルカメラ等の撮像装置では、ローパスフィルタや撮像素子面に付着したごみは銀塩フィルムを使用するアナログ式の撮像装置のように巻き取られることがないため、撮影全体に対して悪影響を及ぼすこととなり、より深刻な問題となっている。
【０００４】
そこで、特許文献１では強制的に撮像素子上に付着したゴミ、もしくは撮像素子上にユニット的に構成されているローパスフィルタ等の光学部材に付着したごみをモータにより駆動されるワイパで除去する技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献２では、外部に露呈した光学部材にゴミが付着した際に、センサで該ゴミを検知し、振動手段（超音波）を用いて除去する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２９８６４０号公報（段落００３２、００３３、図３等）
【特許文献２】特開０７−１５１９４６号公報（段落００１３、００１４、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、ワイパ及びワイパを駆動するモータ等を配設しなければならず、撮像装置の大型化を招くことになるとともに、コスト的に高くなってしまう課題を有する。
【０００７】
また、特許文献２では、撮像装置の駆動系とは別途、超音波による振動手段を設けているため、上記特許文献１と同様な課題を有している。
【０００８】
本発明は、低コストで、かつ簡略化された構成であって、容易にゴミを除去することが可能な撮像装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、該撮像素子を所定方向に移動可能に保持する保持手段と、該撮像ユニットを所定方向に駆動する駆動手段と、第１の信号の入力に応じて撮影準備動作を開始する制御手段とを有し、制御手段は、第１の信号の未入力状態において、駆動手段を介して撮像ユニットを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮影準備動作前に撮像ユニットを駆動して該撮像ユニットに付着したゴミを除去することか可能となるとともに、撮影系とは別にゴミ除去専用の構成を設ける必要がないため、低コストで、かつ小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１から図４は本発明の実施例１におけるデジタルカメラ（撮像装置）を示す図であり、図１はデジタルカメラの断面図である。
【００１３】
４０１はデジタルカメラ本体、４０２はファインダー光学系、４０３は再生した画像を確認するための液晶表示ユニット、４０４はバックライトユニット、４０５はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子で、撮像面に結像された被写体像を光電変換する。４０６はローパスフィルタ、４０７は撮像素子４０５を保持するボイスコイルモータユニット、４０８はシャッターユニットである。
【００１４】
４０９は焦点検出ユニット、４１０はクイックリターンミラーで、後述する撮影レンズ系から入射する光束を反射させペンタプリズム４１５を介してファインダー光学系４０２に導く。そして、一部の光束はミラーの中央部のハーフミラーを透過してミラー４１１で反射され、レンズ４１２及びミラー４１３を介して焦点検出ユニット４０９に導かれる。４１４はストロボ発光ユニットである。
【００１５】
図２はボイスコイルモータユニット４０７の拡大断面図である。ヨーク５０１、５０３がマグネット５０２に接着されている。同様にヨーク５０５、５０７もマグネット５０６に接着されており、これらはベース５０４に固定されている。５０８ａ、５０８ｂは同一のコイルで、ローパスフィルタ４０６及び撮像素子４０５が設けられる保持部材５１３と一体的に形成されたボビン５０９ａ、５０９ｂの外周に巻かれている。
【００１６】
ヨーク５０１、５０３及びヨーク５０５、５０７は、マグネット５０２及び５０６の磁力により磁化され、それぞれ対向するヨーク間には磁束が発生している。コイル５０８ａ、５０８ｂのコイルが通電されると電流が流れ、フレミングの左手の法則により決定される方向に駆動されることになる。したがって、本実施例ではコイル５０８ａ、５０８ｂは、ガイドピン５１０、５１１によって光軸Ａに垂直な方向への移動を阻止されつつ、撮像素子４０５の撮像面に垂直な撮影レンズ系の光軸Ａの方向へ、該ガイドピン５１０、５１１に沿って駆動される。
【００１７】
また、ヨーク５０１、５０３及びマグネット５０２、さらに、ヨーク５０５、５０７及びマグネット５０６は、ベース５０４を介してデジタルカメラ本体４０１に固定されているため、撮像素子４０５及びローパスフィルタ４０６側が駆動される構成となっている。
【００１８】
図３は本実施例のデジタルカメラの構成ブロック図である。４０１はデジタルカメラ本体、２はズームレンズ３、フォーカスレンズ４、絞り７から構成される撮影レンズ系である。なお、ズームレンズ２及びフォーカスレンズ３は１枚又は複数で構成してもよく、固定レンズ群等を設ける構成であってもよい。
【００１９】
５はズームレンズ３を光軸Ａの方向に駆動するためのモータを駆動するズームレンズ駆動回路、６はフォーカスレンズ４を光軸Ａの方向に駆動するためのモータを駆動するフォーカスレンズ駆動回路である。また、このズームレンズ駆動回路５及びフォーカスレンズ駆動回路６は、ズームレンズ３、フォーカスレンズ４の相対位置関係を示す位置エンコーダを有している（不図示）。
【００２０】
２１はズームレンズ制御回路で、位置エンコーダからズームレンズ２のレンズ位置情報を取得して、所望のレンズ位置への駆動量を算出し、撮影レンズ系２のズームレンズ駆動回路５に駆動信号を出力してズーム動作制御を行う。
【００２１】
２０はフォーカスレンズ制御回路で、焦点検出ユニット４０９から出力されるデフォーカス量に基づいて、所望のレンズ位置への駆動量を算出し、フォーカスレンズ駆動回路５に駆動信号を出力してフォーカス制御を行う。７は絞りユニット、１９は絞り制御回路である。１７はシャッターユニット４０８の駆動制御を行うシャッター制御回路で、後述のカメラ制御用ＭＣＵ２４により制御される。
【００２２】
１２は撮像ユニットで、赤外カットフィルタやローパスフィルタ４０６と、撮像素子４０５から構成されている。１５は焦点検出ユニット４０９を構成するオートフォーカス（ＡＦ）用の位相差ＡＦセンサ、１８は位相差ＡＦセンサ１５の出力から焦点ずれ量（デフォーカス量）を算出するＡＦ制御回路である。
【００２３】
２２は撮像ユニット１２（つまりは撮像素子４０５）を微小振動ないし微小駆動可能なボイスコイルモータで、上述のボイスコイルモータユニット４０７として構成されている。１６はボイスコイルモータ２２の駆動制御を行うモータ制御回路である。
【００２４】
２３は撮像ユニット１２の位置を検出する位置検出回路、２４はカメラ制御用マイクロコントローラとしてのシステム制御回路（ＭＣＵ）である。ＭＣＵ２４はモード変更を行うモードダイヤル４２、レリーズボタン等のスイッチ検出を行うスイッチ検出回路４３、ストロボ発光ユニット４１４の制御を行うストロボ制御回路３１や測光を行う測光回路３２を制御する。
【００２５】
更に、カメラ制御用ＭＣＵ２４内には、カメラシステム動作を実行するプログラムを格納したＲＯＭ、変数を記憶するためのＲＡＭ、補正データやその他のパラメータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（電気的消去・書込み可能なメモリ）が内蔵されている。カメラ制御用ＭＣＵ２４は撮像制御用ＭＣＵ２９に接続されており、この撮像制御用ＭＣＵ２９はカメラ制御用ＭＣＵ２４の指示によりデジタル画像の撮像動作を制御する。
【００２６】
撮像制御用ＭＣＵ２９は、フラッシュメモリ３０に予め格納されているプログラムに従って、撮影に関わる各種デバイスの制御を行う。２６はＡ／Ｄ変換回路で、撮像素子４０５上に形成された被写体像が光電変換されて出力されるアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。２７は画像信号処理回路で、色補間処理やフィルタリング処理を行った後、バス３３を介してデジタル画像データを、一旦ＤＲＡＭ３６に格納する。そして、ＤＲＡＭ３６に格納されたデジタル画像データは、バックライトユニット４０４を有する液晶表示ユニット４０３にモニタ回路２５を介して必要に応じて表示される。
【００２７】
３５はＪＰＥＧＩＣで、デジタル画像データはここでデータ圧縮され、メモリカード・インタフェース（Ｉ／Ｆ）３９及び外部コネクタ４０を介して着脱可能なメモリカード４１に格納される。また、デジタル画像データはシリアルＩ／Ｆ３７及び外部コネクタ３８を介してネットワークでのデジタル画像データの送信も行うことができる。４４はＬＣＤなどの外部への表示回路で、カメラ制御用のＭＣＵ２４より必要に応じて警告や情報の表示が可能なように構成されている。
【００２８】
次に、デジタルカメラの動作を図４のフローチャートを用いて説明する。図４には、本実施例における主としてカメラ制御用のＭＣＵ２４の電源投入から焦点調節制御動作のフローチャートを示している。
【００２９】
まず、デジタルカメラ本体４０１に撮影レンズ系２が搭載された状態にある。電源投入により、カメラ制御用ＭＣＵ２４はフラグや制御変数等を初期化する（Ｓ１）。そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモードダイヤル４２の設定モードを判別し、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合、ステップ３に進み、その他のモードに設定されている場合はステップ１５に進む（Ｓ２）。
【００３０】
このステップ１５では、モードダイヤル４２がクリーニングモードに設定されているか否かを判別し、クリーニングモードであればステップ１６へ、その他のモードであればステップ１９に進む。そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４はスイッチ検出回路４３から不図示のクリーニング開始スイッチが押されたか否かを判別し、該クリーニング開始スイッチが押されていなければステップ２に戻り、再度、ステップ２でモードダイヤルの設定モード判別処理を行い、クリーニングモードが解除されていなければ、ステップ２→ステップ１５→ステップＳ１６の処理を繰り返し（ループ）行う。
【００３１】
ステップ１６において、クリーニング開始スイッチが押されたと判別された場合、モータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を後述の焦点調節動作における第１の駆動条件（モード）とは異なる第２の駆動条件で撮像ユニット１２を所定時間駆動し、ステップ２に戻る（Ｓ１７、Ｓ１８）。なお、ステップ１５でクリーニングモードではなくその他のモードであれば、カメラ制御用ＭＣＵ２４は選択されたモードに応じた処理を実行する（Ｓ１９）。
【００３２】
ステップ２の判別処理において、モードダイヤル４２で設定されたモードが撮影モード等であれば、不図示のレリーズスイッチが半押しされる時のＳＷ１信号を検出するまで処理待ち状態で待機する（Ｓ３）。そして、レリーズスイッチＳＷ１の信号が入力された場合、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、被写体に対する測光を行うため、測光回路３２に信号を出力し、検出された測光結果を取り込む。さらに、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７やシャッター制御回路１７を介してシャッターの制御、及び撮影感度等を設定する（Ｓ４）。
【００３３】
次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、位相差検出方式の位相差ＡＦセンサ１５及びＡＦ制御回路１８からの検出結果を用いてデフォーカス量を算出する（Ｓ５）。次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、フォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４を制御して駆動させる（Ｓ６）。
【００３４】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモータ制御回路１６に制御信号を出力し、位置検出回路２３からの位置信号を検出し、ボイスコイルモータ２２を初期位置へ駆動して停止させる（Ｓ７）。更に不図示のアクチュエータを駆動させ、ハーフミラー４１０及び４１１をミラーアップすると共に、シャッター制御回路１７によりシャッターユニット４０８のシャッターを開く（Ｓ８）。
【００３５】
その後、撮像ユニット１２を焦点調節動作のための微小駆動（ウォブリング）させるために、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモータ制御回路１６に制御信号を出力し、ボイスコイルモータ２２を駆動する。ここでの微小駆動はステップ１７の第２の駆動条件とは異なる第１の駆動条件で駆動される（Ｓ９）。
【００３６】
ボイスコイルモータ２２のウォブリング動作により、撮像ユニット１２を微小駆動させ、撮像信号によりコントラストＡＦのＡＦ評価値を検出することで、現在合焦しているか、非合焦であるのかを判定し、非合焦（ボケている）と判別された場合には、さらに前ピンなのか後ピンなのかを判定する（Ｓ１０）。
【００３７】
ステップ１０では合焦状態であると判別でされた場合、撮像ユニット１２の位置を位置検出回路１６により検出して、ボイスコイルモータ２２をモータ制御回路１６により所定位置に停止させてステップ２０以降のコントラストＡＦ動作の再起動処理に進む。
【００３８】
一方、ステップ１０において合焦状態でないと判別された場合には、前ピンか後ピンかの判別結果に基づいて、そのボケの判定方向にカメラ制御用ＭＣＵ２４はフォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４を制御し、判別された方向に駆動させる（Ｓ１１）。
【００３９】
次にステップ１２では、カメラ制御用ＭＣＵ２４による撮像ユニット１２のウォブリング動作中に、フォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４を制御して駆動させ、判定方向の駆動が合焦点、すなわちＡＦ評価信号の頂点を超えたか否かを判別し（Ｓ１２）、その判別結果によりＡＦ評価値の頂点を超えていない場合には、ステップ１１に戻り再度山登り動作の制御を継続して行う。
【００４０】
ステップ１２の判別結果により、ＡＦ評価信号が頂点を超えた場合には、その頂点にＡＦ評価信号が戻るようにフォーカス制御回路２０を介してフォーカスレンズ駆動回路６にてフォーカスレンズ４の制御をする（Ｓ１３）。
【００４１】
そして、ＡＦ評価信号が頂点に到達したか否かを判別し、その判別結果により、到達していなければステップ１３の処理を続行する（Ｓ１４）。
【００４２】
また、ステップ１４の判別結果により、ＡＦ評価信号が頂点に到達していたならば、ステップ９の処理に戻る。これは、ＡＦ評価信号を頂点に戻す動作を行っている間に、被写体位置が変化する場合もあるため、ＡＦ評価信号が頂点に到達したならば、現在のＡＦ評価信号が確実に頂点に到達しているのか否か、すなわち現在のフォーカスレンズ４のフォーカス位置が合焦点であるのか否かを判別するために、ステップ９の処理に戻って、再び撮像ユニット１２のウォブリング動作を行うためである。
【００４３】
そして、上記再起動処理では、先ず、合焦時のＡＦ評価信号の信号レベルを記憶する（Ｓ２０）。次に、現在のＡＦ評価信号の信号レベルが、合焦時にステップ２０で記憶したＡＦ評価信号の信号レベルに比べ、変動したか否かを判別する（Ｓ２１）。例えば、記憶した信号レベルに対して変動率が所定の閾値以上の場合は、被写体の変化（移動）があったものと認識し、コントラストＡＦ動作の再起動を行う（Ｓ２２）。また、所定の閾値未満の場合は、被写体の変化（移動）はないと判別し、上記再起動処理を行わずに、ステップ２３に進む。
【００４４】
このステップ２２の判別結果により、フォーカス制御の再起動が不要である場合には、第１の駆動条件での撮影ユニット１２の駆動処理を終了させ、所定位置に停止する制御を行う（Ｓ２３）。また、再起動が必要である場合には、ステップ９に戻り、ステップ９以降の処理、すなわち再び、第１の駆動条件での撮影ユニット１２のウォブリング動作を行い、フォーカスレンズ４を移動させる方向を判別する処理等を行う。
【００４５】
次にステップ２４ではレリーズスイッチＳＷ２が押されることで撮影制御に移行して、処理ルーチンが終了する。ここではレリーズスイッチＳＷ２が押されるまで上述ステップ９〜ステップ２４の処理を繰り返すことにより、常に合焦状態が維持されるようにこの処理を繰り返す。
【００４６】
ここで、ボイスコイルモータ２２（ボイスコイルモータユニット４０７）の駆動条件について説明する。
【００４７】
上述のようにボイスコイルモータ２２は、焦点調節動作では第１の駆動条件で撮像ユニット１２を駆動してウォブリング動作を行い、クリーニングモードにおけるクリーニング動作では、第２の駆動条件で撮像ユニット１２を駆動させる。本実施例では、駆動条件として、駆動周波数を異ならせて駆動させる。例えば、第１の駆動周波数を数十Ｈｚ、第２の駆動周波数を該第１の駆動周波数よりも高い数百Ｈｚ（約１００Ｈｚ〜約１ｋＨｚ）として、第２の駆動周波数を第１の駆動周波数よりも高くすることにより、撮像ユニット１２、実際にはローパスフィルタ４０６に付着したゴミを高周波数で振動駆動させることで、効率よく付着したゴミ除去を行っている。
【００４８】
このように本実施例では、焦点調節動作を行うボイスコイルモータユニット４０６を撮影準備動作前に動作させ、撮像ユニット１２を直接振動駆動させている。
【００４９】
よって、従来のように、ゴミ除去専用の構成を設ける必要がないため、小型で低コストの撮像装置を実現できる。
【００５０】
また、レリーズスイッチＳＷ１が未入力状態、すなわちボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像素子４０５を光軸方向に駆動することによる焦点調節動作を行う撮影準備動作前に、ボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動してゴミを除去するため、撮影時に良好な撮影状態を維持することが可能となる。
【００５１】
さらには、本実施例では、駆動条件として焦点調節動作とクリーニング動作とで撮像ユニット１２の駆動周波数を異ならせているが、例えば、撮像ユニット１２を光軸直交方向に移動可能な構成とし、焦点調節動作では光軸方向に該撮像ユニット１２を駆動させ、クリーニング動作では光軸直交方向に振動駆動させ、駆動条件として駆動方向を異ならせるように構成することもできる。
【００５２】
このように撮像ユニット１２を光軸直交方向に振動駆動させる具体的な構成としては、撮像素子４０５を光軸直交方向に駆動させて光学的に像振れ補正行う防振機能を有する撮像装置が上げられる。例えば、この場合の駆動条件として、防振動作を数Ｈｚ〜２０Ｈｚで行い、かつ、焦点調節動作では振動周波数を数十Ｈｚ、駆動方向を光軸方向、クリーニング動作では振動周波数を数百Ｈｚ、駆動方向を光軸直交方向として、振動周波数と駆動方向が各々異なる駆動条件に設定することができる。
【００５３】
また、クリーニング動作中の駆動方向、すなわち、光軸方向及び光軸直交方向とを交互に切り換えて撮像ユニット１２を振動駆動させることも可能であり、駆動周波数、駆動方向等の駆動条件を任意に組み合わせ行ってもよい。
【実施例２】
【００５４】
図５は本発明の実施例２を示すフローチャートである。本実施例は撮像装置の電源投入時のシステム初期化処理時に自動的に撮像ユニット１２を振動駆動してローパスフィルタ４０６等に付着したゴミを除去する実施例である。なお、撮像装置の構成その他は上述の実施例１と同様である。
【００５５】
図５に示すように、電源投入によりカメラ制御用ＭＣＵ２４は、フラグや制御変数等を初期化する（Ｓ１０１）。次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、モータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を、焦点調節動作における第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で所定時間駆動し、撮像ユニット１２を振動駆動してクリーニング動作を行う（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。このクリーニング動作は、上記実施例１同様に、焦点調節動作での駆動周波数と異なる駆動周波数で行われる。なお、その他の駆動条件においても上記実施例と同様に適用可能である。
【００５６】
そして、モードダイヤル４２のモード設定を判別し、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合は、ステップ１０６に進み、その他のモードに設定されている場合はステップ１０５に進む（Ｓ１０４）。その他のモードの場合、カメラ制御用ＭＣＵ２４は選択されたモードに応じた処理を実行する（Ｓ１０５）。
【００５７】
撮影モードの場合は、レリーズスイッチＳＷ１の信号を検出する。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出された場合には、カメラ制御用ＭＣＵ２４は測光回路３２に測光を行わせ、その測光結果を取り込み、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７や、シャッター制御回路１７を介してシャッターユニット１１の制御を行い、さらに、撮影感度等を設定する（Ｓ１０７）。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出されない場合は、ステップ１０４のモードダイヤルの設定変更がされたか否かの検出処理に戻る。
【００５８】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、上記実施例１と同様に、クリーニング動作時の第２の駆動条件とは異なる第１の駆動条件、すなわち第２の駆動周波数よりも低い第１の駆動周波数で撮像ユニット１２を駆動するＡＦ制御を行い（Ｓ１０８）、次の露光制御処理に進む（Ｓ１０９）。その他のＡＦ制御や再起動処理は上記実施例１と同様に行われる。
【００５９】
このように本実施例では、デジタルカメラの電源が投入され、撮影動作を行うための初期化時にボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動することによりクリーニング動作を自動的に行うため、常に撮影時において良好な撮影状態となる。なお、その他の作用・効果は上記実施例１と同様に奏される。
【実施例３】
【００６０】
図６は本発明の実施例３を示すフローチャートである。本実施例は撮像装置の電源投入時のシステム初期化処理時に自動的に撮像ユニット１２を振動駆動してローパスフィルタ４０６等に付着したゴミを除去するとともに、撮像ユニット１２の振動駆動制御を変更した実施例である。なお、撮像装置の構成その他は上述の実施例１と同様である。
【００６１】
図６に示すように電源投入により、カメラ制御用ＭＣＵ２４はフラグや制御変数等を初期化する（Ｓ２０１）。次にカメラ制御用ＭＣＵ２４は、モータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を、焦点調節動作の第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で所定時間駆動し（Ｓ２０２）、さらにモータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を停止させる（Ｓ２０３）。この所定時間の撮像ユニット１２の振動駆動と、振動駆動停止とを所定回数繰り返すことでクリーニング動作を行う（Ｓ２０４）。
【００６２】
そして、モードダイヤル４２のモード設定を判別し（Ｓ２０５）、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合は、ステップ２０７に進み、その他のモードに設定されている場合はステップ２０６に進む。その他のモードの場合、カメラ制御用ＭＣＵ２４は選択されたモードに応じた処理を実行する（Ｓ２０６）。
【００６３】
撮影モードの場合は、レリーズスイッチＳＷ１の信号を検出する。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出された場合には、カメラ制御用ＭＣＵ２４は測光回路３２に測光を行わせ、その測光結果を取り込み、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７や、シャッター制御回路１７を介してシャッターユニット１１の制御を行い、さらに、撮影感度等を設定する（Ｓ２０８）。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出されない場合は、ステップ２０５のモードダイヤルの設定変更がされたか否かの検出処理に戻る。
【００６４】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、上記実施例１と同様に、クリーニング動作の第２の駆動条件とは異なる第１の駆動条件、すなわち第２の駆動周波数よりも低い第１の駆動周波数で撮像ユニット１２を駆動してＡＦ制御を行い（Ｓ２０９）、次の露光制御処理に進む（Ｓ２１０）。その他のＡＦ制御や再起動判定処理は上記実施例１と同様に行われる。
【００６５】
このように本実施例では、デジタルカメラの電源が投入され、撮影動作を行うための初期化時にボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動することによりクリーニング動作を自動的に行うとともに、撮像ユニット１２の振動駆動制御において、所定時間の振動と振動停止を所定回数繰り返し、クリーニング動作を断続的に行っており、連続駆動、断続駆動を駆動条件とするクリーニング動作が可能となる。よって、ゴミ除去が効率的に行うことができ、撮影時に良好な撮影状態を維持できる。なお、その他の作用・効果は上記実施例１と同様に奏される。
【実施例４】
【００６６】
図７は本発明の実施例４を示すフローチャートである。本実施例はレリーズスイッチＳＷ１が入力されたときに、自動的に撮像ユニット１２を振動駆動してローパスフィルタ４０６等に付着したゴミを除去し、その後に焦点調節動作等の撮影準備動作を行う。なお、撮像装置の構成その他は上述の実施例１と同様である。
【００６７】
図７に示すように、電源投入により、カメラ制御用ＭＣＵ２４はフラグや制御変数等を初期化する（Ｓ３０１）。次にモードダイヤル４２の設定モードを判別し、モードダイヤル４２が撮影モードに設定されている場合、ステップ３０４に進み、レリーズスイッチＳＷ１がオンされたか否かを判別する（Ｓ３０４）。モードダイヤル４２がその他のモードに設定されている場合は、ステップ３０３に進んで、カメラ制御用ＭＣＵ２４が選択されたモードに応じた処理を実行する。
【００６８】
ステップ３０４において、レリーズスイッチＳＷ１がオンされていると判断された場合は、カメラ制御用ＭＣＵ２４はモータ制御回路１６を介してボイスコイルモータ２２を、焦点調節動作の第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で所定時間駆動し、撮像ユニット１２を振動駆動してクリーニング動作を行う（Ｓ３０６）。レリーズスイッチＳＷ１の信号が検出されない場合は、ステップ３０２でモードダイヤルの設定変更がされたか否かの検出処理に戻る。
【００６９】
その後、カメラ制御用ＭＣＵ２４は測光回路３２に測光を行う。そして、その測光結果を取り込み、露光条件を決定して絞り制御回路１９を介して撮影時の絞り７や、シャッター制御回路１７を介してシャッターユニット１１の制御を行い、さらに、撮影感度等を設定する（Ｓ３０７）。
【００７０】
そして、カメラ制御用ＭＣＵ２４は、上記実施例１と同様に、クリーニング動作の第２の駆動条件と異なる第１の駆動条件、すなわち第２の駆動周波数よりも低い第１の駆動周波数で撮像ユニット１２を駆動してＡＦ制御を行い（Ｓ３０８）、次の露光制御処理に進む（Ｓ３０９）。その他のＡＦ制御や再起動処理は上記実施例１と同様に行われる。
【００７１】
このように本実施例では、デジタルカメラの電源が投入され、撮影動作を行うための初期化時ではなく、レリーズスイッチＳＷ１がオンされた後、実質的に撮影準備動作が行われる前にボイスコイルモータユニット４０７を介して撮像ユニット１２を振動駆動することによりクリーニング動作を自動的に行うため、撮影動作時の直前に付着したゴミを除去できるため、良好な撮影状態を確保することが可能となる。
【００７２】
以上、上記実施例において、クリーニング動作が行われるタイミングは上記内容に限らす、例えば、クリーニング動作スイッチを設けて、該スイッチが押されている期間または所定時間、クリーニング動作を行うように構成してもよい。
【００７３】
また、上記実施例ではボイスコイルモータ２２を採用しているが、圧電素子などで駆動ユニットを構成することも可能である。また、クリーニング動作において、連続的に異なる周波数により撮像ユニット１２を振動駆動してクリーニング動作を行ってもよい。
【００７４】
また、上記実施例における駆動周波数は、撮像ユニット１２の質量や撮像装置の構成・機能等にクリーニング動作に適した周波数を設定することができ、上記駆動周波数に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施例１における撮像装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例１における撮像装置の要部断面図である。
【図３】本発明の実施例１における撮像装置の構成ブロック図である。
【図４】本発明の実施例１における撮像装置の動作フローチャート図である。
【図５】本発明の実施例２における撮像装置の動作フローチャート図である。
【図６】本発明の実施例３における撮像装置の動作フローチャート図である。
【図７】本発明の実施例４における撮像装置の動作フローチャート図である。
【符号の説明】
【００７６】
１２ 撮像ユニット
２４ 制御手段
４０５ 撮像素子
４０７ 駆動手段
５１３ 保持手段（保持部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、
該撮像ユニットを所定方向に移動可能に保持する保持手段と、
該撮像ユニットを前記所定方向に駆動する駆動手段と、
第１の信号の入力に応じて撮影準備動作を開始する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１の信号の未入力状態において、前記駆動手段を介して前記撮像ユニットを駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影準備動作は、前記駆動手段を介して前記撮像ユニットを光軸方向に駆動することによる焦点調節動作を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の信号の未入力状態において、前記焦点調節動作における第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記駆動手段を介して前記撮像ユニットを駆動することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像ユニットは、前記駆動手段により振動駆動され、
前記第２の駆動条件は、前記第１の駆動条件に対して前記撮像ユニットの振動周波数が異なることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の駆動条件における前記振動周波数は、前記第１の駆動条件における前記振動周波数よりも高いことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、
該撮像ユニットを所定方向に移動可能に保持する保持手段と、
該撮像ユニットを前記所定方向に駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記駆動手段を介して、第１の駆動条件で前記撮像ユニットを駆動する第１の制御と、該第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記撮像ユニットを駆動する第２の制御とを行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記撮像ユニットは、前記駆動手段により振動駆動され、
前記第１および第２の駆動条件における前記撮像ユニットの振動周波数が互いに異なることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２の駆動条件における前記振動周波数は、前記第１の駆動条件における前記振動周波数よりも高いことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１の制御は、焦点調節のために行われることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像ユニットは、光学フィルタを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１】
被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、
該撮像ユニットを所定方向に移動可能に保持する保持手段と、
該撮像ユニットを前記所定方向に駆動する駆動手段と、
第１の信号の入力に応じて撮影準備動作を開始する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１の信号の未入力状態において、前記駆動手段を介して前記撮像ユニットを駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影準備動作は、前記駆動手段を介して前記撮像ユニットを光軸方向に駆動することによる焦点調節動作を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の信号の未入力状態において、前記焦点調節動作における第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記駆動手段を介して前記撮像ユニットを駆動することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像ユニットは、前記駆動手段により振動駆動され、
前記第２の駆動条件は、前記第１の駆動条件に対して前記撮像ユニットの振動周波数が異なることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の駆動条件における前記振動周波数は、前記第１の駆動条件における前記振動周波数よりも高いことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体像を光電変換する撮像素子を含む撮像ユニットと、
該撮像ユニットを所定方向に移動可能に保持する保持手段と、
該撮像ユニットを前記所定方向に駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記駆動手段を介して、第１の駆動条件で前記撮像ユニットを駆動する第１の制御と、該第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記撮像ユニットを駆動する第２の制御とを行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記撮像ユニットは、前記駆動手段により振動駆動され、
前記第１および第２の駆動条件における前記撮像ユニットの振動周波数が互いに異なることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２の駆動条件における前記振動周波数は、前記第１の駆動条件における前記振動周波数よりも高いことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１の制御は、焦点調節のために行われることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像ユニットは、光学フィルタを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３３５９７（Ｐ２００６−３３５９７Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１１７５０（Ｐ２００４−２１１７５０）
【出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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