防塵機能付き光学装置
【課題】複数個所に防塵用の光学素子を加振手段とともに備える場合に、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させる。
【解決手段】複数の光学部３０４，３１０，３１４毎に防塵ガラス３２１，３２３，３２５を加振用の圧電素子３２２，３２４，３２６とともに備える場合に、それぞれの光学部３０４，３１０，３１４に含まれる圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動制御する単一の防塵ガラス駆動回路３３２とその制御部３３３とによる駆動制御部３３１を備える構成としたので、個々の圧電素子３２２，３２４，３２６毎に駆動手段や制御手段を設ける必要がなく、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができるようにした。
【解決手段】複数の光学部３０４，３１０，３１４毎に防塵ガラス３２１，３２３，３２５を加振用の圧電素子３２２，３２４，３２６とともに備える場合に、それぞれの光学部３０４，３１０，３１４に含まれる圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動制御する単一の防塵ガラス駆動回路３３２とその制御部３３３とによる駆動制御部３３１を備える構成としたので、個々の圧電素子３２２，３２４，３２６毎に駆動手段や制御手段を設ける必要がなく、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラシステムなどの電子撮像装置の内部に付着した塵を除去可能な防塵機能付き光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学装置の防塵機能に関する技術の一例として、撮像素子を保護する保護ガラスを振動させることで、そのガラスに付着した塵を払い落とすという技術が提案されている。その一例として、特許文献１によれば、ガラス板を振動させる手段として圧電素子が用いられている。この圧電素子は、印加される電圧に反応して伸縮することでガラス板を所定の一つの周期で加振する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４８６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、撮像素子を保護する保護ガラス（防塵ガラス）を圧電素子により振動させることで、防塵ガラスに付着した塵を払い落とす特許文献１の例においては、撮影用の撮像素子に対応する防塵ガラスを振動させることのみについて記述されている。
【０００５】
デジタルカメラのような光学装置は、様々な光学系部位（例えば、焦点検出用のセンサ）について防塵機能が望まれるが、防塵ガラスを複数個所に備える光学装置の場合の適切な対応策についての提案例は皆無である。防塵ガラスを複数個所に備える場合、単純には、これらの複数個所の防塵ガラスに対応する圧電素子等の加振手段に対してそれぞれ別個の駆動制御系を設けることとなる。しかし、これでは、電気回路の規模が増大し、実装面積の増大やコストアップを引き起こしてしまう問題が生ずる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数個所に防塵用の光学素子を加振手段とともに備える場合に、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができる防塵機能付き光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る防塵機能付き光学装置は、結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための加振手段と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、これらの光学手段に含まれる複数の前記加振手段を駆動制御する単一の駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、前記駆動制御手段は、前記各光学素子の異なる共振周波数の全てを含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動制御手段は、前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る防塵機能付き光学装置は、結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための圧電素子と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、これらの光学手段に含まれる複数の前記圧電素子を所定の駆動周波数で駆動する単一の駆動手段と、該駆動手段の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記駆動周波数を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段と、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段とを有し、前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記印加電圧を変更させるように前記印加電圧可変手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して駆動時間を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、ファインダ光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換するファインダ用光電変換素子を含むファインダ用光学手段であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出用光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用光電変換素子を含む焦点検出用光学手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る防塵機能付き光学装置によれば、複数の光学手段毎に防塵用の光学素子を加振手段とともに備える場合に、それぞれの光学手段に含まれる加振手段を駆動制御する単一の駆動制御手段を備える構成としたので、個々の加振手段毎に駆動手段や制御手段を設ける必要がなく、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明の防塵機能付き光学装置として複数の光電変換素子を有するデジタルカメラシステムを一例に挙げた複数の実施の形態に基づき詳述する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの実際的な光学的配置を考慮した構成例を示す概念図である。この防塵機能付き光学装置は、まず、撮影レンズ３０１を主体とする結像光学系としての撮像用光学系３０２により結像される被写体の光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子、特に撮像用光電変換素子としてのＣＣＤユニット３０３を含む撮像用光学手段としての撮像用光学部３０４を備えている。
【００２２】
また、防塵機能付き光学装置は、撮像レンズ３０１を経た後、クイックターンミラー３０５により選択的に分岐され、ペンタプリズム３０６及びハーフミラー３０７を主体とする結像光学系としてのファインダ光学系３０８により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子、特にファインダ用光電変換素子としてのファインダＣＣＤユニット３０９を含むファインダ用光学手段としてのファインダ用光学部３１０を備えている。
【００２３】
さらに、防塵機能付き光学装置は、撮像レンズ３０１を経た後、クイックターンミラー３０５背後のサブミラー３１１による反射光束を受け、撮像レンズ３０１の焦点状態を検出するための結像光学系としてのＡＦ検出光学系（焦点検出用光学系）３１２により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子、特に焦点検出用光電変換素子としてのＡＦセンサユニット３１３を含む焦点検出用光学手段としてのＡＦ検出用光学部３１４を備えている。
【００２４】
撮像用光学部３０４は、ＣＣＤユニット３０３よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２１と、この防塵ガラス３２１を振動させるための加振手段としての圧電素子３２２とを備えている。同様に、ファインダ用光学部３１０は、ファインダＣＣＤユニット３０９よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２３と、この防塵ガラス３２３を振動させるための加振手段としての圧電素子３２４とを備えている。さらに、ＡＦ検出用光学部３１４は、ＡＦセンサユニット３１３、さらにはＡＦ検出光学系３１２よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２５と、この防塵ガラス３２５を振動させるための加振手段としての圧電素子３２６とを備えている。すなわち、本実施の形態では、加振手段として、電気機械変換素子である圧電セラミックス等を利用した圧電素子３２２，３２４，３２６を用いているが、防塵ガラス３２１，３２３，３２５を適切に振動させ得る手段であればよい。
【００２５】
さらに、防塵機能付き光学装置は、当該装置の各種動作制御を受け持つとともに、各光学部３０４，３１０，３１４中に含まれる複数の圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動制御する単一の駆動制御手段としての駆動制御部３３１を備えている。この駆動制御部３３１は、これらの圧電素子３２２，３２４，３２６を所定の駆動周波数で駆動することで防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させる単一の駆動手段としての防塵ガラス駆動回路３３２と、この防塵ガラス駆動回路３３２の動作を制御する制御手段としての制御部３３３とを備えている。
【００２６】
図２は、図１に示した上述のような本実施の形態１の構成例に対応する制御系を主体として示す概略ブロック図である。図３は、圧電素子３２２，３２４，３２６に対する防塵ガラス駆動回路３３２の構成の一例を示す回路図であり、図４は、動作制御例を示すタイムチャートである。
【００２７】
ここで、図３及び図４を参照して、本実施の形態１における防塵ガラス３２１，３２３，３２５の駆動及びその動作制御について説明する。ここに例示した防塵ガラス駆動回路３３２は、図３に示すような回路構成を有し、その各部において、図４のタイムチャートで表わす波形信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。
【００２８】
すなわち、防塵ガラス駆動回路３３２は、図３に例示するように、Ｎ進カウンタ４１、１／２分周回路４２、インバータ４３、複数のＭＯＳトランジスタ（Ｑ００，Ｑ０１，Ｑ０２）４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、トランス４５及び抵抗（Ｒ００）４６から構成されている。
【００２９】
トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂ及びトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃのオン／オフ切替え動作によって、そのトランス４５の２次側に所定周期の信号（Ｓｉｇ４）が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動させ、防塵ガラス３２１，３２３，３２５を共振させるようになっている（詳細は後述する）。
【００３０】
制御部３３３は、制御ポートとして設けられた２つのＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔ及びＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔと、この制御部３３３内部に存在するクロックジェネレータ５５を介して防塵ガラス駆動回路３３２を次のように制御する。クロックジェネレータ５５は、圧電素子３２２，３２４，３２６へ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号（基本クロック信号）をＮ進カウンタ４１へ出力する。この出力信号が図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そして、この基本クロック信号はＮ進カウンタ４１へ入力される。
【００３１】
Ｎ進カウンタ４１は、このパルス信号をカウントし、所定の値“Ｎ”に達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。すなわち、基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。この出力信号が図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路４２を通してデューティ比を１：１へ変換する。なお、この変換されたパルス信号は図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
【００３２】
この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂがオンする。一方、トランジスタ（Ｑ０２）４４ｃへはインバータ４３を経由してこのパルス信号が印加される。したがって、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃがオンする。トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂとトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃが交互にオンすると、２次側には図４中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
【００３３】
トランス４５の巻線比は、電源回路５３の出力電圧と圧電素子３２２，３２４，３２６の駆動に必要な電圧から決定される。なお、抵抗（Ｒ００）４６はトランス４５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。
【００３４】
圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するに際しては、トランジスタ（Ｑ００）４４ａがオン状態にあり、電源回路５３のユニットからトランス４５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。図中、トランジスタ（Ｑ００）４４ａのオン／オフ制御はＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われる。Ｎ進カウンタ４１の設定値“Ｎ”はＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定できる。よって、制御部３３３は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電素子３２２，３２４，３２６の駆動周波数を任意に変更可能である。
【００３５】
このとき、周波数は、次の（１）式によって算出可能である。
ｆｄｒｖ ＝ ｆｐｌｓ／２Ｎ …………（１）
ここで、Ｎ：カウンタへの設定値、
ｆｐｌｓ：クロックジェネレータの出力パルスの周波数、
ｆｄｒｖ：圧電素子へ印加される信号の周波数、
なお、この（１）式に基づいた演算は、制御部３３３のＣＰＵで行われる。
【００３６】
このようにして、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムは、基本的に、それぞれの光学部３０４，３１０，３１４に含まれる圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動する単一の防塵ガラス駆動回路３３２と制御部３３３とによる駆動制御部３３１を備える構成としたので、個々の圧電素子３２２，３２４，３２６毎に駆動回路や制御部を設ける必要がなく、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができる。
【００３７】
図５は、図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。このカメラシステムは、交換レンズとしてのレンズユニット１０と、カメラ本体としてのボディユニット１００から主に構成されており、ボディユニット１００の前面に対して、マウント２０７を介して所望のレンズユニット１０が着脱自在に設定されている。
【００３８】
レンズユニット１０の制御はレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下“Ｌｕｃｏｍ"と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は、前述の制御部３３３が行う（なお、以下の説明では、制御部３３３をボディ制御用マイクロコンピュータ（以下“Ｂｕｃｏｍ"と称する）３３３と表記する）。これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ３３３とは、合体時において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的接続がなされる。そしてカメラシステムとしてＬｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ３３３に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
【００３９】
レンズユニット１０内には撮影レンズ３０１と絞り３が設けられている。撮影レンズ３０１はレンズ駆動機構２内にある図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は絞り駆動機構４内にある図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５はＢｕｃｏｍ３３３の指令に従ってこれら各モータを制御する。
【００４０】
ボディユニット１００内には次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（クイックリターンミラー３０５、ペンタプリズム３０６、接眼レンズ１３、サブミラー３１１）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、サブミラー３１１からの反射光束を受けて自動測距するためのＡＦ検出用光学部３１４が設けられている。ＡＦ検出用光学部３１４は、コンデンサレンズ１６０、セパレータレンズ１６１、セパレータ絞り１６２及びラインセンサ構成のＡＦセンサユニット３１３により構成されている。
【００４１】
また、ＡＦ検出用光学部３１４を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、クイックリターンミラー３０５を駆動制御するミラー駆動機構１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、ペンタプリズム３０６からの光束に基づき測光処理する測光回路２１が設けられている。
【００４２】
撮影レンズ３０１の光軸上には、撮像用光学系３０２を通過した被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット３０３が光電変換素子として設けられ、さらにこのＣＣＤユニット３０３と撮影レンズ３０１との間には防塵ガラス３２１が設けられており、この防塵ガラス３２１を所定の周波数で振動させる圧電素子３２２がその防塵ガラス３２１の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２２が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２１を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。
【００４３】
また、ファインダ光軸上には、ファインダ光学系３０８を通過した被写体像を光電変換するためのファインダＣＣＤユニット３０９が光電変換素子として設けられている。また、ファインダ光学系３０８を通過した被写体像の一部を反射してファインダＣＣＤユニット３０９に導くためのハーフミラー３０７及びファインダＣＣＤレンズ１２６が配置されている。
【００４４】
ファインダＣＣＤユニット３０９で撮像された画像は、カメラボディ背面等に配置された液晶モニタ２４に表示される。これにより、ファインダを覗かなくても撮影しようとしている画像を観察することができる。さらに、ファインダＣＣＤユニット３０９は、ファインダＣＣＤレンズ１２６との間の光路上に配設された防塵ガラス３２３によって保護されている。この防塵ガラス３２３を所定の周波数で振動させる圧電素子３２４は、防塵ガラス３２３の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２４が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２３を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。
【００４５】
ＡＦ検出用光学部３１４は、ＡＦセンサユニット３１３、さらにはＡＦ検出光学系３１２よりも前段の光路上にＡＦセンサユニット３１３と平行に配設された防塵ガラス３２５により保護されている。この防塵ガラス３２５は、ＡＦ検出光学系３１２を密閉構造的に保護している。この防塵ガラス３２５を所定の周波数で振動させる圧電素子３２６は、防塵ガラス３２５の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２４が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２５を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。
【００４６】
もし、防塵ガラス３２５が存在しなければ、レンズ着脱時にマウント２０７から侵入した塵がコンデンサレンズ１６０の外面に付着し、ＡＦ検出時に悪影響を及ぼす。しかし、防塵ガラス３２５によって侵入する塵から保護し、この防塵ガラス３２５の外面に付着する塵を圧電素子３２６による加振振動で除去することによって、ＡＦ検出精度の低下をなくすことができる。
【００４７】
このようにして、図５に示すような本実施の形態１のカメラシステムはいわゆる「防塵機能付きカメラ」に属する基本構造をもつ電子カメラである。
【００４８】
なお、ＣＣＤユニット３０３、ファインダＣＣＤユニット３０９、ＡＦセンサユニット３１３それぞれの周辺の温度を測定するために、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の近傍には、温度測定回路３３が設けられている。
【００４９】
また、このカメラシステムには、ＣＣＤユニット３０３に接続したＣＣＤインターフェイス回路２３、ファインダＣＣＤユニット３０９に接続したファインダＣＣＤインターフェイス回路１２７、液晶モニタ２４、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ２５、ＦｌａｓｈＲＯＭ２６及び記録メディア２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８が設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９が、Ｂｕｃｏｍ３３３からアクセス可能に設けられている。
【００５０】
また、Ｂｕｃｏｍ３３３には、当該カメラシステムの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１と、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷ及びパワーＳＷなどの、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。さらに、電源としての電池５４と、この電源の電圧を、当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられている。
【００５１】
上述した如くに構成されたカメラシステムでは、各部が次のように稼動する。画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ３３３の指令に従ってＣＣＤインターフェイス回路２３又はファインダＣＣＤインターフェイス回路１２７を制御してＣＣＤユニット３０３又はファインダＣＣＤユニット３０９から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。
【００５２】
ＳＤＲＡＭ２５は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。またこの画像データはＪＰＥＧデータに変換された後には記録メディア２７に保管されるように設定されている。
【００５３】
ＣＣＤユニット３０３は、前述のように、透明な防塵ガラス３２１によって保護されている。この防塵ガラス３２１の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子３２２が配置されており、この圧電素子３２２は、後で詳しく説明するように防塵ガラス駆動回路３３２によって駆動される。ＣＣＤユニット３０３及び圧電素子３２２は、防塵ガラス３２１を一面とし、かつ、破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。
【００５４】
また、通常、温度はガラス製の物材の弾性係数に影響し、その固有振動数を変化させる要因の一つであるため、運用時にその温度を計測してその固有振動数の変化を考慮しなければならない。稼動中に温度上昇が激しいＣＣＤユニット３０３の前面を保護するため設けられた防塵ガラス３２１の温度変化を測定してその時の固有振動数を予想するほうがよい。したがって、本実施の形態１の場合、温度測定回路３３に接続されたセンサ（不図示）が、ＣＣＤユニット３０３の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３２１の振動面のごく近傍に設定されるのが好ましい。
【００５５】
ファインダＣＣＤユニット３０９は、ＣＣＤユニット３０３と同様に、透明な防塵ガラス３２３によって保護されている。この防塵ガラス３２３の周縁部には、そのガラス面を加振するための圧電素子３２４が配置されており、この圧電素子３２４は防塵ガラス駆動回路３３２によって駆動される。ファインダＣＣＤユニット３０９及び圧電素子３２４は、防塵ガラス３２３を一面とし、かつ、破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。
【００５６】
さらに、防塵ガラス３２３の温度変化を測定し、その時の固有振動数を予想するため、温度測定回路３３に接続されたセンサ（不図示）が、ファインダＣＣＤユニット３０９の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３２３の振動面のごく近傍に設定されるのが好ましい。
【００５７】
ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー３０５をアップ位置とダウン位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー３０５がダウン位置にある時、撮影レンズ３０１からの光束はＡＦ検出用光学部３１４側とペンタプリズム３０６側へと分割されて導かれる。ＡＦ検出用光学部３１４内のＡＦセンサユニット３１３からの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ３３３へ送信されて周知の測距処理が行われる。
【００５８】
また、ペンタプリズム３０６に隣接する接眼レンズ１３からはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム３０６を通過した光束の一部は測光回路２１内のフォトセンサ（不図示）へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。
【００５９】
次に、上述の制御部であるカメラボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂｕｃｏｍ）３３３が行う制御について具体的に説明する。図６にＢｕｃｏｍ３３３で稼動する制御プログラムのメインルーチンを例示する。まず、カメラの電源ＳＷ（不図示）がオンされると、Ｂｕｃｏｍ３３３は稼動を開始し、ステップＳ０００では、カメラシステムを起動するための処理が実行される。電源回路５３を制御してこのカメラシステムを構成する各回路ユニットへ電力を供給する。また、各回路の初期設定を行う。
【００６０】
ステップＳ００１では、温度測定回路３３より各部の現在の温度データを取り込む。この温度データは続くステップＳ００２の動作ルーチンにおいて必要な情報である。ステップＳ００２では、サブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。このサブルーチン中で防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させることにより塵払いの動作が実行される。電源起動時にこの動作を実行することで、このカメラを撮影に使用しない期間に、意図せずにガラスに付着した塵を除去できる。サブルーチンの詳細動作は後述する。
【００６１】
ステップＳ００３は、周期的に実行されるステップであり、Ｌｕｃｏｍ５と通信動作を行うことでレンズユニット１０の状態を検出するための動作ステップである。ステップＳ００４にて、レンズユニット１０がボディユニット１００に装着されたことを検出すると、ステップＳ００７へ移行する。一方、レンズユニット１０がボディユニット１００から外されたことを検出したときは、ステップＳ００５からステップＳ００６へ移行する。そして、制御フラグのＦ＿Ｌｅｎｓをリセットし、ステップＳ０１０に移行する。
【００６２】
ステップＳ００７では、制御フラグのＦ＿Ｌｅｎｓをセットする。この制御フラグは、カメラのボディユニット１００にレンズユニット１０が装着されている期間は“１”を示し、レンズユニット１０が外されている期間は“０”を示す。ステップＳ００８にて、温度測定の動作が行われ、その直後のステップＳ００９にて、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の塵を除去するためのサブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。そして、ステップＳ０１０に移行する。
【００６３】
通常、カメラ本体にレンズユニット１０が装着されていない期間において、レンズや防塵ガラス３２１，３２３，３２５等に塵が付着する可能性が高い。したがって、レンズユニット１０の装着を検出したタイミングで塵を払う動作を実行することが望ましい。よって、周期的にステップＳ００８とステップＳ００９の動作を実行することも考えられるが、これでは、塵が付着していない状態で防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させることが多くなり、無駄な電力を消費する可能性が高いので、ここでは、レンズ装着操作の有無で実行することにしている。
【００６４】
ステップＳ０１０では、カメラ操作ＳＷ５２の状態を検出する。そして、カメラ操作ＳＷ５２の一つであるモード変更ＳＷ（不図示）の状態変化がステップＳ０１１で検出されると、ステップＳ０１２へ移行する。ステップＳ０１２では、そのＳＷの操作に連動してカメラの動作モードが変更され、ステップＳ０１３では、その動作モードに応じた情報が動作表示用ＬＣＤ５１へ表示出力される。そして、ステップＳ００３へ再び移行する。
【００６５】
ステップＳ０１４では、カメラ操作ＳＷの一つである１ｓｔ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。もし、１ｓｔ．レリーズＳＷがオンしているならばステップＳ０１５へ移行し、オフならばステップＳ００３へ再び移行する。ステップＳ０１５では、測光回路２１から被写体の輝度情報を入手する。そして、この情報からＣＣＤユニット３０３の露光時間（Ｔｖ値）と撮影レンズ１の絞り設定値（Ａｖ値）を算出する。
【００６６】
ステップＳ０１６では、ＡＦセンサ駆動回路１７を経由してＡＦセンサユニット３１３の検知データを入手する。このデータに基づきピントのズレ量を算出する。ここで、ステップＳ０１７にて、Ｆ＿Ｌｅｎｓの状態を判定する。“０”ならばレンズユニット１０が存在しないことを意味するので、ステップＳ０１８以降の撮影動作は実行できない。そこで、この場合はステップＳ００３へ再び移行する。ステップＳ０１８では、Ｌｕｃｏｍ５に対してピントのズレ量を送信して、このズレ量に基づく撮影レンズ１の駆動を指令する。
【００６７】
ステップＳ０１９では、カメラ操作ＳＷ５２の一つである２ｎｄ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。この２ｎｄ．レリーズＳＷがオンしているときはステップＳ０２０へ移行して所定の撮影動作を行うが、オフのときは再びステップＳ００３へ移行する。
【００６８】
ステップＳ０２０からは、まずＬｕｃｏｍ５へＡｖ値を送信し、絞り３の駆動を指令し、ステップＳ０２１にてクイックリターンミラー３０５をアップ位置へ移動する。ステップＳ０２２にてシャッタ１５の先幕走行を開始させ、ステップＳ０２３にて画像処理コントローラ２８に対して撮像動作の実行を指令する。Ｔｖ値で示される時間、ＣＣＤユニット３０３への露光が終了すると、ステップＳ０２４において、シャッタ１５の後幕走行を開始させ、ステップＳ０２５にてクイックリターンミラー３０５をダウン位置へ駆動する。
【００６９】
また、これと並行してシャッタ１５のチャージ動作を行う。そして、ステップＳ０２６では、Ｌｕｃｏｍ５に対して絞り３を開放位置へ復帰させるように指令し、ステップＳ０２７では、画像処理コントローラ２８に対して、撮影した画像データを記録メディア２７へ記録するように指令する。その画像データの記録が終了すると、再びステップＳ００３へ移行する。
【００７０】
ここで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の支持構造と振動形態について説明しておく。なお、防塵ガラス３２１，３２３，３２５は、いずれも同様な構成となっているため、ここでは防塵ガラス３２１についてのみ説明するものとする。
【００７１】
本発明に係わるカメラシステムにおいては、防塵ガラス３２１の形状を仮に円盤とする。また、その防塵ガラス３０のガラス板の円周に沿って加振用の圧電素子３２２を配置すると、このガラス板は円周で支持されることになる。このとき、このガラス板は複数の振動モード（振動形態）で加振する。本発明では、この振動モードの中から２つのモードを選択して使い分けることとする。図７−１，図７−２、図８−１及び図８−２に選択した振動モードにおけるガラス板の振動の状態を示す。
【００７２】
本実施の形態１に係る防塵ガラス３２１は、図７−１，図７−２にそれぞれ図示したような振動形態を示す。すなわち、加振手段として機能する圧電素子３２２によって振動を加えると、そのガラス板の周囲には振動しない「節」が発生するが、概ねガラス全面が同じ位相にて、太矢印で示された如く図７−１と図７−２との状態を交互に繰り返して振動する。このような振動形態を以下「振動モード１」と称する。
【００７３】
同様に、本実施の形態１の防塵ガラス３２１は、加える振動の周波数によっては、図８−１，図８−２にそれぞれ図示したような形態でも振動することができる。すなわち、図８−１，図８−２に例示した防塵ガラス３２１の振動形態は、ガラス板の内側と外側が１８０度ずれた位相で振動するものである。詳しくは、図示する振動形態ではガラス板の周囲と内部に節がそれぞれ発生するモードであり、図示の如く、内側の節に囲まれた領域の振動と内部の節の外側領域（ドーナツ状の領域）の振動は位相が１８０度ずれている。以下これを「振動モード２」と称する。
【００７４】
次に、図９に示すサブルーチン「塵除去動作」においては、これら振動モード１と振動モード２の２つのモードで防塵ガラス３２１が共振されるように圧電素子３２２を駆動するように設定されている。一般的に、塵の特性（例えば重さ、形状、素材など）によって、塵を除去しやすい周波数や振幅が異なる。そこで、確実に塵を除くためにはこれら２つの振動モードでそのガラス板を共振させるとよい。もちろん、さらに複数の振動モードで共振させてもよい。但し、除去動作にかかる時間もまたその分余計にかかることがあるので、除去効果の程度と所要時間とを充分鑑みて適当な数に設定するべきである。
【００７５】
図９のフローチャート及び図１０〜図１３に基づき、「塵除去動作」について説明する。まず、ステップＳ１００では、ＥＥＰＲＯＭ２９から３つの制御パラメータ（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅ）を読み出す。これらの３つの制御パラメータは、図１０にメモリマップで示されたＥＥＰＲＯＭ２９内部に記憶された「振動モード１対応温度補正テーブル」から読み出せる。
【００７６】
図１１−１は、この振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示している。この温度補正テーブルから対応する制御パラメータを読み出すためには温度情報（ｔ）が必要である。温度情報（ｔ）はこのサブルーチンの実行前に、温度測定回路３３の温度センサ（不図示）によって検出され取得されている（図５のステップＳ００１又はステップＳ００８参照）。
【００７７】
温度情報（ｔ）が仮に２０℃の場合、このときの制御パラメータを図１１−１の振動モード１対応温度テーブル中の＊０で示す部分から読み取ると、読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）は“３”、読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）は“１４”、そして、時間間隔（ＯｓｃＴｉｍｅ）は“１００”がそれぞれ対応して得られる。そして、“Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ”の値と“Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”の値によって、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード１対応周波数補正テーブルの領域を定義する。また、この領域から読み出された時間間隔（この場合は、１００ｍｓｅｃ．）でＮ進カウンタ４１へ順次設定される。
【００７８】
図１２−１，図１２−２はこれら振動モードに対応する周波数補正テーブルを示し、図１２−１は振動モード１対応周波数補正テーブル、図１２−２は振動モード２対応周波数補正テーブルである。振動モード１対応周波数補正テーブルはクロックジェネレータ５５が周波数４０（ＭＨｚ）のパルス信号を出力するものとして算出されている。
【００７９】
既に説明した（１）式を適用すれば駆動周波数は算出できる。上述した温度補正テーブルから読み取った値に基づき、振動モード１対応周波数補正テーブルの＊１〜＊２の領域の７つのプリセット値がＮ進カウンタ４１へ順次設定される。このときの駆動周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆ７と、ガラス板の振動の振幅との関係をグラフとしてプロットすると、図１３中の＊３のような曲線となる。
【００８０】
この図１３には、駆動周波数ｆｎとガラス板の振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表わしており、プロットされた＊３のグラフ曲線を中心として、共振周波数の補正範囲（ｆｃ´＜ｆｃ＜ｆｃ´´）が示されている。＊３のグラフ曲線においては、ｆｃが共振周波数である。そして、このｆｃはたまたまｆ４に等しい。例えば、＊４のような特性をもつガラス板の場合はｆｃ´が共振周波数であって、ｆｃ´はｆ３と等しい。例えば、＊５のような特性のガラス板の場合はｆｃ´´が共振周波数であって、ｆｃ´´はｆ５と等しい。
【００８１】
よって、共振周波数がΔｆｃの範囲でバラツクことを考慮して、当該周波数補正テーブルの読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）と読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）を設定すれば、必ず共振周波数でガラス板を加振する状況を実現することができる。また、温度によって、Δｆｃが変動しても、図１１−１に示す振動モード１対応温度補正テーブルを適正に設定することで、必ず共振周波数で駆動できることが明らかである。
【００８２】
ところで、上述の説明では、防塵ガラス３２１を例に挙げて説明したが、防塵ガラス３２１，３２３，３２５は、必要とされる光学的サイズや許容スペースが異なるため、それぞれ異なる寸法となる。例えば、ファインダＣＣＤユニット３０９はファインダとしての機能上、一般的には、ＣＣＤユニット３０３ほどの大型な撮像素子は必要とされず、やや小型の撮像素子が使用される。また、ＡＦセンサユニット３１３は、近年ではマルチＡＦの採用等によって大型化しているものの、ＣＣＤユニット３０３やファインダＣＣＤユニット３０９よりは受光部の光学的寸法は小さい。
【００８３】
このように、それぞれに必要な光学的寸法が異なるため、また、ファインダ系、ＡＦ系は、撮像系よりもスペース的により小型化が要求されるので、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の寸法は異なるものとならざるを得ない。
【００８４】
防塵ガラス３２１，３２３，３２５の寸法が異なるため、それぞれの共振周波数も基本的には異なるものとなる。図１４−１は、防塵ガラスの面積と共振周波数との関係を示すグラフであり、図１４−２は、防塵ガラスの厚さと共振周波数との関係を示すグラフである。防塵ガラスの共振周波数は、一般に、面積にほぼ反比例し、厚さにほぼ比例する特性を有する。
【００８５】
そこで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の面積と厚さを操作して同一の共振周波数に設定しようとすると、一般には、スペースや割れやすい等の問題があり、限界がある。しかしながら、これらの複数の防塵ガラス３２１，３２３，３２５の面積と厚さとを許される範囲で操作し、できるだけ近い共振周波数とすることは、後述するように、共通の駆動周波数範囲を走査して駆動することができるので、効果的である。
【００８６】
以上のように、それぞれの防塵ガラス３２１，３２３，３２５に最適な振動を得るためには、駆動周波数をそれぞれ最適な数値に設定し、振動が十分に得られるようにする必要がある。そこで、本実施の形態１では、防塵ガラス駆動回路３３２は、Ｂｕｃｏｍ３３３による制御の下に、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数に合わせて駆動周波数を変更しながら駆動し、それぞれ最適な振動が得られるように駆動制御を行う。
【００８７】
図１５は、防塵ガラス３２１，３２３，３２５毎に駆動周波数と振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表した特性図である。各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の特性は、その寸法、形状に応じてそれぞれ異なるものとなり、その共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５も異なるものである。したがって、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５はそれぞれ共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５にて駆動を行うことが望ましく、最も振動振幅が得られ、塵の除去効果が大きい。
【００８８】
したがって、防塵ガラス駆動回路３３２の駆動周波数は、前述の防塵ガラス３２１のみを考慮した場合には、図１２−１中の＊１〜＊２で示すｆ１〜ｆ７の範囲としてｆｃ３２１＝ｆ４が含まれるものとし説明したが、防塵ガラス共振周波数３２１，３２３，３２５の全てを考慮した場合には、図１２−１中の＊１〜＊２´で示すこれらの異なる共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５の全てを含む所定の周波数範囲としてｆ１〜ｆ１２で示す範囲で駆動するように制御される。
【００８９】
ここで、図９のフローチャートの説明に戻る。ＯＳＣｔｉｍｅの値を大きくすれば、共振状態における加振時間を任意に設定できる。但し、無効な加振動作（共振周波数以外での駆動）の時間も大きくなるので注意が必要である。そこで、ステップＳ１０１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読み出し開始アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔを設定する。ＡｄｄｒｅｓｓＭ１は振動モード１対応周波数補正テーブルの先頭アドレスを示している。したがって、ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔは図１２−１中の＊１に対応していることになる。ここで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数は、それぞれｆｃ３２１＝ｆ４，ｆｃ３２３＝ｆ６，ｆｃ３２５＝ｆ９に設定されている。
【００９０】
ステップＳ１０２では、圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御してトランジスタ（Ｑ００）４４ａをオン状態にする。さらに、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動できる。
【００９１】
ステップＳ１０３においては、設定されたアドレスからプリセット値（Ｎ）を読み出す。そして、ＩＯポートのＤ＿ＮＣｎｔからＮ進カウンタ４１に読み出したプリセット値を設定する。ステップＳ１０４では、タイマカウンタへＯＳＣｔｉｍｅを設定しタイマのカウント動作を開始する。
【００９２】
そして、ステップＳ１０５にて、タイマカウンタの動作が終了するまで待機する。ステップＳ１０６では、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが“ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”に等しいか否かが判定される。もし、等しい場合は図１２−１の＊２´までテーブルデータを読み出したことを意味する。すなわち、予定した複数の周波数での加振動作が終了したことになる。よってこの場合は、ステップＳ１０８にて駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタ（Ｑ００）４４ａをオフし、クロックジェネレータ５５の動作を止める。
【００９３】
このように、図１２−１中の＊１（ｆ１）〜＊２´（ｆ１２）まで周波数を変化させるので、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数ｆｃ３２１＝ｆ４，ｆｃ３２３＝ｆ６，ｆｃ３２５＝ｆ９の全てを含む範囲で駆動周波数が変更され、駆動が行われる。この場合、共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５を共通（同一）又はごく近い周波数にすることができれば、周波数を変化させる走査範囲を狭くすることができ、一つの周波数での駆動時間、周波数変化ステップを固定と仮定すれば、塵落しのための駆動時間を短縮することができ、装置の動作タイムラグを小さくし応答性を高めることができる。
【００９４】
ステップＳ１０６からステップＳ１０７へ移行したときは、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスをインクリメント（＋１）する。次の周波数で圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するため、再びステップＳ１０３へ移行する。
【００９５】
振動モード１に対応する駆動動作が終了すると、振動モード２に対応する駆動動作のためにステップＳ２００〜Ｓ２０８の動作が実行される。振動モード２でガラス板を加振するために必要な制御パラメータＳｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅは、図１１−２に示されＥＥＰＲＯＭ２９中の振動モード２対応温度補正テーブルから読み出せばよい。そして、プリセット値（Ｎ）は、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード２対応周波数補正テーブルから読み出せばよい。同様に、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細は図１２−２に示されている。
【００９６】
続くステップＳ２００〜Ｓ２０８の動作は、基本的に前述したステップＳ１００〜Ｓ１０８の動作と同じである。異なるところは、制御に必要なテーブルを読み出すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが異なる点のみである。よってその説明は省略する。
【００９７】
このように、振動モード１、振動モード２の２種類の振動モードによる防塵ガラス３２１，３２３，３２５への加振動作が終了すると、メインルーチンへリターンする。
【００９８】
なお、カメラシステムの設計段階では、ガラス板の共振周波数のバラツキを予測することは非常に困難である。したがって、このカメラシステムが完成した後に、圧電素子３２２，３２４，３２６の駆動周波数を決定する制御パラメータを設定できるようにすべきである。そこで、必要なパラメータは、上述した如く本発明ではすべてＥＥＰＲＯＭ２９に選択可能に格納されている。
【００９９】
このように、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置であるデジタルカメラシステムによれば、被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット３０３と、このＣＣＤユニット３０３と撮影レンズ３０１との間に配された防塵ガラス３２１と、この防塵ガラス３２１を所定の周波数で振動させる圧電素子３２２とを有し、好ましくはこのＣＣＤユニット３０３をケース状の枠体内に収めて一体に設けた状態に構成している。同様に、被写体像を光電変換するためのファインダＣＣＤユニット３０９と、このファインダＣＣＤユニット３０９の前段に配された防塵ガラス３２３と、この防塵ガラス３２３を所定の周波数で振動させる圧電素子３２４とを有し、好ましくはこのファインダＣＣＤユニット３０９をケース状の枠体内に収めて一体に設けた状態に構成している。さらに、被写体像を光電変換するためのＡＦセンサユニット３１３と、このＡＦセンサユニット３１３の前段に配された防塵ガラス３２５と、この防塵ガラス３２５を所定の周波数で振動させる圧電素子３２６とを有する。そして、圧電素子３２２，３２４，３２６が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させる際には、その振動の周波数を順次変更するように適宜制御している。これによって、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の表面は、与えられた複数種類の周波数に基づき同一位相ないし１８０度ずれた位相で振動を繰り返し、その結果、ガラス表面に付着していた塵が除去される。
【０１００】
このように実施したことで、保護ガラスとしての防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数に影響する例えばガラス形状や弾性係数のバラツキなどを調整しなくとも、測定された周囲の温度を考慮する程度で、効率的な塵の除去が可能なカメラシステムを提供することができる。また、保護ガラスのようにその共振周波数を特定できないガラス部材のバラツキに起因する固有共振周波数に対する調整に要する手間やコストも不要となる。
【０１０１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、概略的には、駆動制御部３３１によって各圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に駆動して各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を時分割で振動させるようにしたものである。特に、本実施の形態では、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５が、ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５で示したような異なる共振周波数を有する場合を想定し、駆動制御部３３１が各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように各圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に駆動して各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を時分割で振動させるようにしたものである。
【０１０２】
図１６は、本実施の形態２の防塵ガラス駆動回路３３２Ａの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態２の防塵ガラス駆動回路３３２Ａは、トランス４５の２次側出力と各圧電素子３２２，３２４，３２６との間にこれらを選択的に駆動するためのスイッチング手段としてのＭＯＳＦＥＴ等によるスイッチ２００，２０１，２０２を備えている。これらのスイッチ２００，２０１，２０２はＢｕｃｏｍ３３３からの選択信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ３によりオン／オフ制御される。例えば、選択信号ＳＥＬ１がＨレベルの時には対応するスイッチ２００がオンしてトランス４５の２次側と圧電素子３２２とが接続状態（駆動可能状態）となり、選択信号ＳＥＬ１がＬレベルの時には対応するスイッチ２００がオフとなりトランス４５の２次側と圧電素子３２２とは分離状態（駆動不可状態）となる。選択信号ＳＥＬ２，ＳＥＬ３についても同様である。
【０１０３】
図１７は、図１６に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。概略的には、Ｂｕｃｏｍ３３３による制御で駆動周波数ｆを変化させて所定の周波数範囲を走査させるものとし、駆動周波数ｆの変化に応じて選択信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ３のＨ／Ｌレベルを切替え、駆動周波数が有効に作用する場合だけ対応するスイッチ２００，２０１，２０２を選択的にオンとし、トランス４５の２次側出力を対応する圧電素子３２２，３２４又は３２６に供給する。
【０１０４】
まず、防塵ガラス３２１の共振周波数ｆ４を含む駆動周波数ｆ１〜ｆ６の走査範囲では選択信号ＳＥＬ１をＨレベルとしてスイッチ２００をオンさせて圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力を供給し、圧電素子３２２を駆動させる。この場合、駆動周波数が有効でない圧電素子３２４に対しては駆動周波数ｆ１〜ｆ３の範囲では選択信号ＳＥＬ２をオフとし圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力を供給しない。同様に、駆動周波数が有効でない圧電素子３２６に対しては駆動周波数ｆ１〜ｆ６の範囲では選択信号ＳＥＬ３をオフとし圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力を供給しない。そして、駆動周波数ｆ７〜ｆ１２の走査範囲では、選択信号ＳＥＬ１をＬレベルとしてスイッチ２００をオフとし圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力を供給しない。
【０１０５】
また、防塵ガラス３２３の共振周波数ｆ６を含む駆動周波数ｆ４〜ｆ８の走査範囲では選択信号ＳＥＬ２をＨレベルとしてスイッチ２０１をオンさせて圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力を供給し、圧電素子３２４を駆動させる。これ以外の駆動周波数ｆ１〜ｆ３，ｆ９〜ｆ１２の走査範囲では、選択信号ＳＥＬ２をＬレベルとしてスイッチ２０１をオフとし圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力を供給しない。
【０１０６】
同様に、防塵ガラス３２５の共振周波数ｆ９を含む駆動周波数ｆ７〜ｆ１２の走査範囲では選択信号ＳＥＬ３をＨレベルとしてスイッチ２０２をオンさせて圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力を供給し、圧電素子３２６を駆動させる。これ以外の駆動周波数ｆ１〜ｆ７の走査範囲では、前述したように選択信号ＳＥＬ３をＬレベルとしてスイッチ２０２をオフとし圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力を供給しない。
【０１０７】
このように、本実施の形態２によれば、駆動制御部３３１が各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように各圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に駆動して各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を時分割で振動させるので、振動が得られない駆動周波数の場合に発生する無駄な電力の消費を抑えることができ、電池消耗を抑制することができる。特に、本実施の形態２の場合、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５が異なるので、それぞれの共振周波数の差を利用することで一つの防塵ガラス駆動回路３３２であってもそれぞれの走査範囲を順次切替え制御するだけで複数の圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に効率よく駆動することができる。
【０１０８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３は、加振手段が圧電素子である点に着目し、概略的には、各圧電素子３２２，３２４，３２６に印加する印加電圧を該圧電素子３２２，３２４，３２６毎に異ならせるようにしたものである。すなわち、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させる上で各圧電素子３２２，３２４，３２６に最適なパラメータとして、印加電圧を用い、この印加電圧を切替えて各圧電素子３２２，３２４，３２を駆動させることにより、対応する防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させて防塵動作を行わせるものである。
【０１０９】
圧電素子３２２，３２４，３２６は、前述したようにそれぞれ寸法、形状、使用方法が異なるので、要求される塵の除去性能、すなわち振動振幅が異なる。この振幅を調整する方法として、圧電素子への印加電圧を変更する方法がある。図１８は、圧電素子に対する印加電圧とその場合の振幅との関係を示したグラフであり、印加電圧に比例して圧電素子の振動振幅が大きくなる特性を示している。
【０１１０】
したがって、圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を大きくすると、振動振幅を大きくすることができる。もっとも、圧電素子３２２，３２４，３２６への印加電圧として、寸法、形状等によって決まる所定値以上の電圧を与えると破壊する可能性があるので、むやみに大きな電圧を印加すればよいというものではない。また、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の振動が大きすぎて割れてしまう可能性もある。
【０１１１】
図１９は、本実施の形態３の防塵ガラス駆動回路３３２Ｂの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態３の防塵ガラス駆動回路３３２Ｂは、トランス４５が２次側巻線の両側端子２１０，２１３間を複数に分割した中間端子２１１，２１２を有することにより印加電圧可変手段として構成され、出力端子２１０とこれらの中間端子２１１，２１２とで３段階の出力電圧の出力が可能とされている。
【０１１２】
最も出力電圧の高い出力端子２１０は、スイッチ２００を介して圧電素子３２１に接続され、次に出力電圧の高い中間端子２１１は、スイッチ２０１を介して圧電素子３２３に接続され、中間端子２１２は、スイッチ２０２を介して圧電素子３２５に接続されている。
【０１１３】
すなわち、本実施の形態３のトランス４５は、２次側に異なる巻線比を構成することで昇圧比を変更し、圧電素子側に供給する電圧を変えるようにしたものである。いま、２次側巻線の端子２１０，２１３間の巻線比をＫ１とすると、端子２１１，２１３間の巻線比Ｋ２に対して、Ｋ１＞Ｋ２となり、出力端子２１０使用時は中間端子２１１使用時よりも昇圧比をより高くすることで、圧電素子３２４の場合よりも圧電素子３２２の場合のほうが印加電圧が高くなる。また、端子２１２，２１３間の巻線比Ｋ３は、Ｋ３＜Ｋ２＜Ｋ１となり、中間端子２１２使用時は中間端子２１１使用時よりも、昇圧比をより低くすることで、圧電素子３２４の場合よりも圧電素子３２６の場合のほうが印加電圧が低くなる。
【０１１４】
図２０は、図１９に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。ここでは、駆動周波数ｆは、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆ４，ｆ６，ｆ９の３種類としている。
【０１１５】
まず、駆動周波数ｆ４で動作を行い、選択信号ＳＥＬ１をＨレベル（ＳＥＬ２，３はＬレベル）とし、スイッチ２００をオンさせ、圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力電圧Ａを供給する。この場合、圧電素子３２２に対する印加電圧Ａの振幅はＶ３２２となる。次に、駆動周波数ｆ６で動作を行い、選択信号ＳＥＬ２をＨレベル（ＳＥＬ１，３はＬレベル）とし、スイッチ２０１をオンさせ、圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力電圧Ｂを供給する。この場合、圧電素子３２４に対する印加電圧Ｂの振幅はＶ３２４となる。この振幅Ｖ３２４は、トランス４５の巻線比に応じて、振幅Ｖ３２２よりも小さな値を示す。
【０１１６】
さらに、駆動周波数ｆ９で動作を行い、選択信号ＳＥＬ３をＨレベル（ＳＥＬ１，２はＬレベル）とし、スイッチ２０２をオンさせ、圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力電圧Ｃを供給する。この場合、圧電素子３２６に対する印加電圧Ｃの振幅はＶ３２６となる。この振幅Ｖ３２６は、トランス４５の巻線比に応じて、振幅Ｖ３２４よりも小さな値を示す。
【０１１７】
このように、本実施の形態３によれば、トランス４５の２次巻線の巻線比を変更することで、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を個別に設定することができ、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に必要な電圧を供給し、より効率的な振動を得ることができる。また、スイッチ２００，２０１，２０２を備え、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に選択的として時分割駆動しているので、効率よい駆動が可能となる。
【０１１８】
図２１は、変形例を示す概略回路図である。図２１に示すように、スイッチ２００，２０１，２０２を省略し、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対してそれぞれ異なる印加電圧Ａ，Ｂ，Ｃを、実施の形態１の場合と同様、同時に印加して駆動させるようにしてもよい。
【０１１９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態４は、加振手段が圧電素子である点に着目し、概略的には、実施の形態３の場合と同様、各圧電素子３２２，３２４，３２６に印加する印加電圧を該圧電素子３２２，３２４，３２６毎に異ならせるようにしたものである。ただし、その印加電圧を可変させる方法として、トランス４５の１次側電圧を可変させるようにしたものである。
【０１２０】
図２２は、本実施の形態４の防塵ガラス駆動回路３３２Ｃの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態４の防塵ガラス駆動回路３３２Ｃは、トランス４５が１次側巻線の両側端子１５０，１５３間を複数に分割した中間端子１５１，１５２を有し、端子１５０，１５３をそれぞれトランジスタ４４ｂ，４４ｃによって選択的に駆動可能にするとともに、これらの中間端子１５１，１５２をそれぞれトランジスタ１５４，１５５によって選択的に駆動可能とすることにより印加電圧可変手段として構成されている。すなわち、本実施の形態４のトランス４５は、１次側に異なる巻線比を構成することで昇圧比を変更し、圧電素子側に供給する電圧を変えるようにしたものである。なお、トランス４５の２次側の接続は図１６の場合と同様である。
【０１２１】
ここで、中間端子１５１，１５２用のトランジスタ１５４，１５５は、実施の形態１の場合と同様、１／２分周回路４２の出力をＢｕｃｏｍ３３３のＶＣＯＮＴ信号の切替えに応じて選択的に入力させることにより駆動される。なお、本実施の形態４の防塵ガラス駆動回路３３２Ｃは、ＶＣＯＮＴ信号に応じて、トランジスタ４４ｂ，４４ｃ側とトランジスタ１５４，１５５側とを選択的に動作させるために、ＡＮＤゲート１５７，１５８及びインバータ１５９を有する。
【０１２２】
図２３は、図２２に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。ここで、駆動周波数ｆは、実施の形態３の場合と同様、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆ４，ｆ６，ｆ９の３種類としている。
【０１２３】
まず、駆動周波数ｆ４で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、ＶＣＯＮＴ信号をＨレベルとし、１／２分周回路４２の出力をＡＮＤゲート１５７、インバータ１５６を介してトランジスタ１５４，１５５に駆動周波数ｆ４を供給する。また、選択信号ＳＥＬ１をＨレベル（ＳＥＬ２，３はＬレベル）とし、スイッチ２００をオンさせ、圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力電圧Ａを供給する。Ｂｕｃｏｍ３３３は、駆動周波数ｆ４での動作時間はｔ１となるように制御する。この場合の圧電素子３２２に対する印加電圧Ａの振幅Ｖ３２２は、トランス４５の中間端子１５１，１５２間の１次巻線と２次巻線とにより決まる巻線比に応じた値となる。
【０１２４】
次に、駆動周波数ｆ６で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、ＶＣＯＮＴ信号をＬレベルとし、インバータ１５９でＨレベルに変換し、１／２分周回路４２の出力をＡＮＤゲート１５８、インバータ４３を介してトランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ６を供給する。また、選択信号ＳＥＬ２をＨレベル（ＳＥＬ１，３はＬレベル）とし、スイッチ２０１をオンさせ、圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力電圧Ｂを供給する。Ｂｕｃｏｍ３３３は、駆動周波数ｆ６での動作時間はｔ１となるように制御する。この場合の圧電素子３２４に対する印加電圧Ｂの振幅Ｖ３２４は、トランス４５の端子１５０，１５３間の１次巻線と２次巻線とにより決まる巻線比に応じた値であり、Ｖ３２２よりも小さな値となる。
【０１２５】
さらに、駆動周波数ｆ９で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、ＶＣＯＮＴ信号をＬレベルとしたまま（インバータ１５９でＨレベルに変換する）、１／２分周回路４２の出力をＡＮＤゲート１５８、インバータ４３を介してトランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ９を供給する。また、選択信号ＳＥＬ３をＨレベル（ＳＥＬ１，２はＬレベル）とし、スイッチ２０２をオンさせ、圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力電圧Ｃを供給する。Ｂｕｃｏｍ３３３は、駆動周波数ｆ９での動作時間はｔ２（＞ｔ１）となるように制御する。この場合の圧電素子３２６に対する印加電圧Ｂの振幅Ｖ３２６は、トランス４５の端子１５０，１５３間の１次巻線と２次巻線とにより決まる巻線比に応じた値であり、Ｖ３２４と同じ値となる。
【０１２６】
このように、本実施の形態４によれば、トランス４５の１次巻線の巻線比を変更することで、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を個別に設定することができ、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に必要な電圧を供給し、より効率的な振動を得ることができる。また、スイッチ２００，２０１，２０２を備え、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に選択的として時分割駆動しているので、効率よい駆動が可能となる。さらには、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に必要に応じてその動作時間をｔ１，ｔ２のように変えて設定し、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の振動時間を変更可能に制御するので、塵除去性能を向上させることができる。特に、印加電圧を高くする代わりに、振動時間を長めとすることにより塵除去効果を得ることができる。
【０１２７】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態５は、加振手段が圧電素子である点に着目し、概略的には、実施の形態３，４の場合と同様、各圧電素子３２２，３２４，３２６に印加する印加電圧を該圧電素子３２２，３２４，３２６毎に異ならせるようにしたものである。ただし、その印加電圧を可変させる方法として、定電圧出力可変電源を用いて可変させるようにしたものである。
【０１２８】
図２４は、本実施の形態５の防塵ガラス駆動回路３３２Ｄの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態５の防塵ガラス駆動回路３３２Ｄは、トランス４５の１次側電源として定電圧出力可変電源１７０を備え、Ｂｕｃｏｍ３３３によりこの定電圧出力可変電源１７０の出力電圧を可変させることにより、トランス４５の２次側出力電圧を変化させ、圧電素子３２３，３２４，３２６毎に印加電圧を変化させる。ここで、トランス４５の１次側と２次側との巻線比は１：Ｋとされている。
【０１２９】
図２５は、図２４に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。ここで、駆動周波数ｆは、実施の形態３，４の場合と同様、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆ４，ｆ６，ｆ９の３種類としている。
【０１３０】
まず、駆動周波数ｆ４で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧をＶ１に設定する。そして、トランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ４を供給すると、トランス４５の巻線比Ｋに応じた２次側出力電圧Ｖ３２２＝Ｋ・Ｖ１が発生する。また、選択信号ＳＥＬ１をＨレベル（ＳＥＬ２，３はＬレベル）とし、スイッチ２００をオンさせ、圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力電圧Ａを供給する。この場合の圧電素子３２２に対する印加電圧Ａの振幅Ｖ３２２は、上述の通り、Ｋ・Ｖ１となる。
【０１３１】
次に、駆動周波数ｆ６で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧をＶ２（ただし、Ｖ２＜Ｖ１）に設定する。そして、トランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ６を供給すると、トランス４５の巻線比Ｋに応じた２次側出力電圧Ｖ３２４＝Ｋ・Ｖ２が発生する。また、選択信号ＳＥＬ２をＨレベル（ＳＥＬ１，３はＬレベル）とし、スイッチ２０１をオンさせ、圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力電圧Ｂを供給する。この場合の圧電素子３２４に対する印加電圧Ｂの振幅Ｖ３２４は、上述の通り、Ｋ・Ｖ２であり、印加電圧Ａの振幅Ｖ３２２よりも小さな値となる。
【０１３２】
さらに、駆動周波数ｆ９で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧をＶ３（ただし、Ｖ３＜Ｖ２＜Ｖ１）に設定する。そして、トランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ９を供給すると、トランス４５の巻線比Ｋに応じた２次側出力電圧Ｖ３２６＝Ｋ・Ｖ３が発生する。また、選択信号ＳＥＬ３をＨレベル（ＳＥＬ１，２はＬレベル）とし、スイッチ２０２をオンさせ、圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力電圧Ｃを供給する。この場合の圧電素子３２６に対する印加電圧Ｃの振幅Ｖ３２６は、上述の通り、Ｋ・Ｖ３であり、印加電圧Ａ，Ｂの振幅Ｖ３２２，Ｖ３２４よりも小さな値となる。
【０１３３】
このように、本実施の形態５によれば、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧を可変制御してトランス４５の１次側電圧を切替えることで、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を個別に設定することができ、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に必要な電圧を供給し、より効率的な振動を得ることができる。また、スイッチ２００，２０１，２０２を備え、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に選択的として時分割駆動しているので、効率よい駆動が可能となる。
【０１３４】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの実際的な光学的配置を考慮した構成例を示す概念図である。
【図２】図１の構成例に対応する制御系を主体として示す概略ブロック図である。
【図３】圧電素子に対する防塵ガラス駆動回路の構成の一例を示す回路図である。
【図４】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図５】図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。
【図６】制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図７−１】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の一態様の説明図である。
【図７−２】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の異なる態様の説明図である。
【図８−１】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の一態様の説明図である。
【図８−２】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の異なる態様の説明図である。
【図９】図６のフローチャート中のサブルーチン「塵除去動作」の詳細手順を表わすフローチャートである。
【図１０】ＥＥＰＲＯＭに占める補正に関するテーブル領域を示すメモリマップである。
【図１１−１】振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１１−２】振動モード２対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１２−１】振動モード１対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１２−２】振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１３】駆動周波数とガラス板の振動の振幅との関係を表わす特性グラフである。
【図１４−１】防塵ガラスの面積と共振周波数との関係を示すグラフである。
【図１４−２】防塵ガラスの厚さと共振周波数との関係を示すグラフである。
【図１５】防塵ガラス毎に駆動周波数と振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表した特性図である。
【図１６】本発明の実施の形態２の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図１７】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図１８】圧電素子に対する印加電圧とその場合の振幅との関係を示したグラフである。
【図１９】本発明の実施の形態３の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２０】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図２１】変形例の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２２】本発明の実施の形態４の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２３】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態５の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２５】動作制御例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
４５ トランス
１７０ 定電圧出力可変手段
２００〜２０２ スイッチ
３０２ 撮像光学系
３０３ ＣＣＤユニット
３０４ 撮像用光学部
３０８ ファインダ光学系
３０９ ファインダＣＣＤユニット
３１０ ファインダ用光学部
３１２ 焦点検出用光学系
３１３ ＡＦセンサユニット
３１４ ＡＦ検出用光学部
３２１ 防塵ガラス
３２２ 圧電素子
３２３ 防塵ガラス
３２４ 圧電素子
３２５ 防塵ガラス
３２６ 圧電素子
３３１ 駆動制御部
３３２ 防塵ガラス駆動回路
３３３ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラシステムなどの電子撮像装置の内部に付着した塵を除去可能な防塵機能付き光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学装置の防塵機能に関する技術の一例として、撮像素子を保護する保護ガラスを振動させることで、そのガラスに付着した塵を払い落とすという技術が提案されている。その一例として、特許文献１によれば、ガラス板を振動させる手段として圧電素子が用いられている。この圧電素子は、印加される電圧に反応して伸縮することでガラス板を所定の一つの周期で加振する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４８６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、撮像素子を保護する保護ガラス（防塵ガラス）を圧電素子により振動させることで、防塵ガラスに付着した塵を払い落とす特許文献１の例においては、撮影用の撮像素子に対応する防塵ガラスを振動させることのみについて記述されている。
【０００５】
デジタルカメラのような光学装置は、様々な光学系部位（例えば、焦点検出用のセンサ）について防塵機能が望まれるが、防塵ガラスを複数個所に備える光学装置の場合の適切な対応策についての提案例は皆無である。防塵ガラスを複数個所に備える場合、単純には、これらの複数個所の防塵ガラスに対応する圧電素子等の加振手段に対してそれぞれ別個の駆動制御系を設けることとなる。しかし、これでは、電気回路の規模が増大し、実装面積の増大やコストアップを引き起こしてしまう問題が生ずる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数個所に防塵用の光学素子を加振手段とともに備える場合に、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができる防塵機能付き光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る防塵機能付き光学装置は、結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための加振手段と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、これらの光学手段に含まれる複数の前記加振手段を駆動制御する単一の駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、前記駆動制御手段は、前記各光学素子の異なる共振周波数の全てを含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動制御手段は、前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る防塵機能付き光学装置は、結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための圧電素子と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、これらの光学手段に含まれる複数の前記圧電素子を所定の駆動周波数で駆動する単一の駆動手段と、該駆動手段の動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記駆動周波数を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段と、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段とを有し、前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記印加電圧を変更させるように前記印加電圧可変手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して駆動時間を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、ファインダ光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換するファインダ用光電変換素子を含むファインダ用光学手段であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に係る防塵機能付き光学装置は、上記発明において、複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出用光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用光電変換素子を含む焦点検出用光学手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る防塵機能付き光学装置によれば、複数の光学手段毎に防塵用の光学素子を加振手段とともに備える場合に、それぞれの光学手段に含まれる加振手段を駆動制御する単一の駆動制御手段を備える構成としたので、個々の加振手段毎に駆動手段や制御手段を設ける必要がなく、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明の防塵機能付き光学装置として複数の光電変換素子を有するデジタルカメラシステムを一例に挙げた複数の実施の形態に基づき詳述する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの実際的な光学的配置を考慮した構成例を示す概念図である。この防塵機能付き光学装置は、まず、撮影レンズ３０１を主体とする結像光学系としての撮像用光学系３０２により結像される被写体の光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子、特に撮像用光電変換素子としてのＣＣＤユニット３０３を含む撮像用光学手段としての撮像用光学部３０４を備えている。
【００２２】
また、防塵機能付き光学装置は、撮像レンズ３０１を経た後、クイックターンミラー３０５により選択的に分岐され、ペンタプリズム３０６及びハーフミラー３０７を主体とする結像光学系としてのファインダ光学系３０８により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子、特にファインダ用光電変換素子としてのファインダＣＣＤユニット３０９を含むファインダ用光学手段としてのファインダ用光学部３１０を備えている。
【００２３】
さらに、防塵機能付き光学装置は、撮像レンズ３０１を経た後、クイックターンミラー３０５背後のサブミラー３１１による反射光束を受け、撮像レンズ３０１の焦点状態を検出するための結像光学系としてのＡＦ検出光学系（焦点検出用光学系）３１２により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子、特に焦点検出用光電変換素子としてのＡＦセンサユニット３１３を含む焦点検出用光学手段としてのＡＦ検出用光学部３１４を備えている。
【００２４】
撮像用光学部３０４は、ＣＣＤユニット３０３よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２１と、この防塵ガラス３２１を振動させるための加振手段としての圧電素子３２２とを備えている。同様に、ファインダ用光学部３１０は、ファインダＣＣＤユニット３０９よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２３と、この防塵ガラス３２３を振動させるための加振手段としての圧電素子３２４とを備えている。さらに、ＡＦ検出用光学部３１４は、ＡＦセンサユニット３１３、さらにはＡＦ検出光学系３１２よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子としての防塵ガラス３２５と、この防塵ガラス３２５を振動させるための加振手段としての圧電素子３２６とを備えている。すなわち、本実施の形態では、加振手段として、電気機械変換素子である圧電セラミックス等を利用した圧電素子３２２，３２４，３２６を用いているが、防塵ガラス３２１，３２３，３２５を適切に振動させ得る手段であればよい。
【００２５】
さらに、防塵機能付き光学装置は、当該装置の各種動作制御を受け持つとともに、各光学部３０４，３１０，３１４中に含まれる複数の圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動制御する単一の駆動制御手段としての駆動制御部３３１を備えている。この駆動制御部３３１は、これらの圧電素子３２２，３２４，３２６を所定の駆動周波数で駆動することで防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させる単一の駆動手段としての防塵ガラス駆動回路３３２と、この防塵ガラス駆動回路３３２の動作を制御する制御手段としての制御部３３３とを備えている。
【００２６】
図２は、図１に示した上述のような本実施の形態１の構成例に対応する制御系を主体として示す概略ブロック図である。図３は、圧電素子３２２，３２４，３２６に対する防塵ガラス駆動回路３３２の構成の一例を示す回路図であり、図４は、動作制御例を示すタイムチャートである。
【００２７】
ここで、図３及び図４を参照して、本実施の形態１における防塵ガラス３２１，３２３，３２５の駆動及びその動作制御について説明する。ここに例示した防塵ガラス駆動回路３３２は、図３に示すような回路構成を有し、その各部において、図４のタイムチャートで表わす波形信号（Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４）が生成され、それらの信号に基づいて次のように制御される。
【００２８】
すなわち、防塵ガラス駆動回路３３２は、図３に例示するように、Ｎ進カウンタ４１、１／２分周回路４２、インバータ４３、複数のＭＯＳトランジスタ（Ｑ００，Ｑ０１，Ｑ０２）４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、トランス４５及び抵抗（Ｒ００）４６から構成されている。
【００２９】
トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂ及びトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃのオン／オフ切替え動作によって、そのトランス４５の２次側に所定周期の信号（Ｓｉｇ４）が発生するように構成されており、この所定周期の信号に基づき圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動させ、防塵ガラス３２１，３２３，３２５を共振させるようになっている（詳細は後述する）。
【００３０】
制御部３３３は、制御ポートとして設けられた２つのＩＯポートＰ＿ＰｗＣｏｎｔ及びＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔと、この制御部３３３内部に存在するクロックジェネレータ５５を介して防塵ガラス駆動回路３３２を次のように制御する。クロックジェネレータ５５は、圧電素子３２２，３２４，３２６へ印加する信号周波数より充分に早い周波数でパルス信号（基本クロック信号）をＮ進カウンタ４１へ出力する。この出力信号が図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ１である。そして、この基本クロック信号はＮ進カウンタ４１へ入力される。
【００３１】
Ｎ進カウンタ４１は、このパルス信号をカウントし、所定の値“Ｎ”に達する毎にカウント終了パルス信号を出力する。すなわち、基本クロック信号を１／Ｎに分周することになる。この出力信号が図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ２である。この分周されたパルス信号はＨｉｇｈとＬｏｗのデューティ比が１：１ではない。そこで、１／２分周回路４２を通してデューティ比を１：１へ変換する。なお、この変換されたパルス信号は図４中のタイムチャートが表わす波形の信号Ｓｉｇ３に対応する。
【００３２】
この変換されたパルス信号のＨｉｇｈ状態において、この信号が入力されたＭＯＳトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂがオンする。一方、トランジスタ（Ｑ０２）４４ｃへはインバータ４３を経由してこのパルス信号が印加される。したがって、パルス信号のＬｏｗ状態において、この信号が入力されたトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃがオンする。トランス４５の１次側に接続されたトランジスタ（Ｑ０１）４４ｂとトランジスタ（Ｑ０２）４４ｃが交互にオンすると、２次側には図４中の信号Ｓｉｇ４の如き周期の信号が発生する。
【００３３】
トランス４５の巻線比は、電源回路５３の出力電圧と圧電素子３２２，３２４，３２６の駆動に必要な電圧から決定される。なお、抵抗（Ｒ００）４６はトランス４５に過大な電流が流れることを制限するために設けられている。
【００３４】
圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するに際しては、トランジスタ（Ｑ００）４４ａがオン状態にあり、電源回路５３のユニットからトランス４５のセンタータップに電圧が印加されていなければならない。図中、トランジスタ（Ｑ００）４４ａのオン／オフ制御はＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを介して行われる。Ｎ進カウンタ４１の設定値“Ｎ”はＩＯポートＤ＿ＮＣｎｔから設定できる。よって、制御部３３３は、設定値“Ｎ”を適宜に制御することで、圧電素子３２２，３２４，３２６の駆動周波数を任意に変更可能である。
【００３５】
このとき、周波数は、次の（１）式によって算出可能である。
ｆｄｒｖ ＝ ｆｐｌｓ／２Ｎ …………（１）
ここで、Ｎ：カウンタへの設定値、
ｆｐｌｓ：クロックジェネレータの出力パルスの周波数、
ｆｄｒｖ：圧電素子へ印加される信号の周波数、
なお、この（１）式に基づいた演算は、制御部３３３のＣＰＵで行われる。
【００３６】
このようにして、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムは、基本的に、それぞれの光学部３０４，３１０，３１４に含まれる圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動する単一の防塵ガラス駆動回路３３２と制御部３３３とによる駆動制御部３３１を備える構成としたので、個々の圧電素子３２２，３２４，３２６毎に駆動回路や制御部を設ける必要がなく、駆動制御系の回路規模の増大を防止し、低コストにて適正に防塵効果を発揮させることができる。
【００３７】
図５は、図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。このカメラシステムは、交換レンズとしてのレンズユニット１０と、カメラ本体としてのボディユニット１００から主に構成されており、ボディユニット１００の前面に対して、マウント２０７を介して所望のレンズユニット１０が着脱自在に設定されている。
【００３８】
レンズユニット１０の制御はレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下“Ｌｕｃｏｍ"と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は、前述の制御部３３３が行う（なお、以下の説明では、制御部３３３をボディ制御用マイクロコンピュータ（以下“Ｂｕｃｏｍ"と称する）３３３と表記する）。これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ３３３とは、合体時において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的接続がなされる。そしてカメラシステムとしてＬｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ３３３に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
【００３９】
レンズユニット１０内には撮影レンズ３０１と絞り３が設けられている。撮影レンズ３０１はレンズ駆動機構２内にある図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は絞り駆動機構４内にある図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５はＢｕｃｏｍ３３３の指令に従ってこれら各モータを制御する。
【００４０】
ボディユニット１００内には次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（クイックリターンミラー３０５、ペンタプリズム３０６、接眼レンズ１３、サブミラー３１１）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、サブミラー３１１からの反射光束を受けて自動測距するためのＡＦ検出用光学部３１４が設けられている。ＡＦ検出用光学部３１４は、コンデンサレンズ１６０、セパレータレンズ１６１、セパレータ絞り１６２及びラインセンサ構成のＡＦセンサユニット３１３により構成されている。
【００４１】
また、ＡＦ検出用光学部３１４を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、クイックリターンミラー３０５を駆動制御するミラー駆動機構１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、ペンタプリズム３０６からの光束に基づき測光処理する測光回路２１が設けられている。
【００４２】
撮影レンズ３０１の光軸上には、撮像用光学系３０２を通過した被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット３０３が光電変換素子として設けられ、さらにこのＣＣＤユニット３０３と撮影レンズ３０１との間には防塵ガラス３２１が設けられており、この防塵ガラス３２１を所定の周波数で振動させる圧電素子３２２がその防塵ガラス３２１の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２２が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２１を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。
【００４３】
また、ファインダ光軸上には、ファインダ光学系３０８を通過した被写体像を光電変換するためのファインダＣＣＤユニット３０９が光電変換素子として設けられている。また、ファインダ光学系３０８を通過した被写体像の一部を反射してファインダＣＣＤユニット３０９に導くためのハーフミラー３０７及びファインダＣＣＤレンズ１２６が配置されている。
【００４４】
ファインダＣＣＤユニット３０９で撮像された画像は、カメラボディ背面等に配置された液晶モニタ２４に表示される。これにより、ファインダを覗かなくても撮影しようとしている画像を観察することができる。さらに、ファインダＣＣＤユニット３０９は、ファインダＣＣＤレンズ１２６との間の光路上に配設された防塵ガラス３２３によって保護されている。この防塵ガラス３２３を所定の周波数で振動させる圧電素子３２４は、防塵ガラス３２３の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２４が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２３を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。
【００４５】
ＡＦ検出用光学部３１４は、ＡＦセンサユニット３１３、さらにはＡＦ検出光学系３１２よりも前段の光路上にＡＦセンサユニット３１３と平行に配設された防塵ガラス３２５により保護されている。この防塵ガラス３２５は、ＡＦ検出光学系３１２を密閉構造的に保護している。この防塵ガラス３２５を所定の周波数で振動させる圧電素子３２６は、防塵ガラス３２５の周縁部に取り付けられている。この圧電素子３２４が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２５を振動させて、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。
【００４６】
もし、防塵ガラス３２５が存在しなければ、レンズ着脱時にマウント２０７から侵入した塵がコンデンサレンズ１６０の外面に付着し、ＡＦ検出時に悪影響を及ぼす。しかし、防塵ガラス３２５によって侵入する塵から保護し、この防塵ガラス３２５の外面に付着する塵を圧電素子３２６による加振振動で除去することによって、ＡＦ検出精度の低下をなくすことができる。
【００４７】
このようにして、図５に示すような本実施の形態１のカメラシステムはいわゆる「防塵機能付きカメラ」に属する基本構造をもつ電子カメラである。
【００４８】
なお、ＣＣＤユニット３０３、ファインダＣＣＤユニット３０９、ＡＦセンサユニット３１３それぞれの周辺の温度を測定するために、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の近傍には、温度測定回路３３が設けられている。
【００４９】
また、このカメラシステムには、ＣＣＤユニット３０３に接続したＣＣＤインターフェイス回路２３、ファインダＣＣＤユニット３０９に接続したファインダＣＣＤインターフェイス回路１２７、液晶モニタ２４、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ２５、ＦｌａｓｈＲＯＭ２６及び記録メディア２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８が設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９が、Ｂｕｃｏｍ３３３からアクセス可能に設けられている。
【００５０】
また、Ｂｕｃｏｍ３３３には、当該カメラシステムの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１と、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷ及びパワーＳＷなどの、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。さらに、電源としての電池５４と、この電源の電圧を、当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられている。
【００５１】
上述した如くに構成されたカメラシステムでは、各部が次のように稼動する。画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ３３３の指令に従ってＣＣＤインターフェイス回路２３又はファインダＣＣＤインターフェイス回路１２７を制御してＣＣＤユニット３０３又はファインダＣＣＤユニット３０９から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４にて出力表示される。ユーザはこの液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。
【００５２】
ＳＤＲＡＭ２５は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。またこの画像データはＪＰＥＧデータに変換された後には記録メディア２７に保管されるように設定されている。
【００５３】
ＣＣＤユニット３０３は、前述のように、透明な防塵ガラス３２１によって保護されている。この防塵ガラス３２１の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子３２２が配置されており、この圧電素子３２２は、後で詳しく説明するように防塵ガラス駆動回路３３２によって駆動される。ＣＣＤユニット３０３及び圧電素子３２２は、防塵ガラス３２１を一面とし、かつ、破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。
【００５４】
また、通常、温度はガラス製の物材の弾性係数に影響し、その固有振動数を変化させる要因の一つであるため、運用時にその温度を計測してその固有振動数の変化を考慮しなければならない。稼動中に温度上昇が激しいＣＣＤユニット３０３の前面を保護するため設けられた防塵ガラス３２１の温度変化を測定してその時の固有振動数を予想するほうがよい。したがって、本実施の形態１の場合、温度測定回路３３に接続されたセンサ（不図示）が、ＣＣＤユニット３０３の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３２１の振動面のごく近傍に設定されるのが好ましい。
【００５５】
ファインダＣＣＤユニット３０９は、ＣＣＤユニット３０３と同様に、透明な防塵ガラス３２３によって保護されている。この防塵ガラス３２３の周縁部には、そのガラス面を加振するための圧電素子３２４が配置されており、この圧電素子３２４は防塵ガラス駆動回路３３２によって駆動される。ファインダＣＣＤユニット３０９及び圧電素子３２４は、防塵ガラス３２３を一面とし、かつ、破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。
【００５６】
さらに、防塵ガラス３２３の温度変化を測定し、その時の固有振動数を予想するため、温度測定回路３３に接続されたセンサ（不図示）が、ファインダＣＣＤユニット３０９の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵ガラス３２３の振動面のごく近傍に設定されるのが好ましい。
【００５７】
ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー３０５をアップ位置とダウン位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー３０５がダウン位置にある時、撮影レンズ３０１からの光束はＡＦ検出用光学部３１４側とペンタプリズム３０６側へと分割されて導かれる。ＡＦ検出用光学部３１４内のＡＦセンサユニット３１３からの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ３３３へ送信されて周知の測距処理が行われる。
【００５８】
また、ペンタプリズム３０６に隣接する接眼レンズ１３からはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム３０６を通過した光束の一部は測光回路２１内のフォトセンサ（不図示）へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。
【００５９】
次に、上述の制御部であるカメラボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂｕｃｏｍ）３３３が行う制御について具体的に説明する。図６にＢｕｃｏｍ３３３で稼動する制御プログラムのメインルーチンを例示する。まず、カメラの電源ＳＷ（不図示）がオンされると、Ｂｕｃｏｍ３３３は稼動を開始し、ステップＳ０００では、カメラシステムを起動するための処理が実行される。電源回路５３を制御してこのカメラシステムを構成する各回路ユニットへ電力を供給する。また、各回路の初期設定を行う。
【００６０】
ステップＳ００１では、温度測定回路３３より各部の現在の温度データを取り込む。この温度データは続くステップＳ００２の動作ルーチンにおいて必要な情報である。ステップＳ００２では、サブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。このサブルーチン中で防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させることにより塵払いの動作が実行される。電源起動時にこの動作を実行することで、このカメラを撮影に使用しない期間に、意図せずにガラスに付着した塵を除去できる。サブルーチンの詳細動作は後述する。
【００６１】
ステップＳ００３は、周期的に実行されるステップであり、Ｌｕｃｏｍ５と通信動作を行うことでレンズユニット１０の状態を検出するための動作ステップである。ステップＳ００４にて、レンズユニット１０がボディユニット１００に装着されたことを検出すると、ステップＳ００７へ移行する。一方、レンズユニット１０がボディユニット１００から外されたことを検出したときは、ステップＳ００５からステップＳ００６へ移行する。そして、制御フラグのＦ＿Ｌｅｎｓをリセットし、ステップＳ０１０に移行する。
【００６２】
ステップＳ００７では、制御フラグのＦ＿Ｌｅｎｓをセットする。この制御フラグは、カメラのボディユニット１００にレンズユニット１０が装着されている期間は“１”を示し、レンズユニット１０が外されている期間は“０”を示す。ステップＳ００８にて、温度測定の動作が行われ、その直後のステップＳ００９にて、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の塵を除去するためのサブルーチン「塵除去動作」がコールされ実行される。そして、ステップＳ０１０に移行する。
【００６３】
通常、カメラ本体にレンズユニット１０が装着されていない期間において、レンズや防塵ガラス３２１，３２３，３２５等に塵が付着する可能性が高い。したがって、レンズユニット１０の装着を検出したタイミングで塵を払う動作を実行することが望ましい。よって、周期的にステップＳ００８とステップＳ００９の動作を実行することも考えられるが、これでは、塵が付着していない状態で防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させることが多くなり、無駄な電力を消費する可能性が高いので、ここでは、レンズ装着操作の有無で実行することにしている。
【００６４】
ステップＳ０１０では、カメラ操作ＳＷ５２の状態を検出する。そして、カメラ操作ＳＷ５２の一つであるモード変更ＳＷ（不図示）の状態変化がステップＳ０１１で検出されると、ステップＳ０１２へ移行する。ステップＳ０１２では、そのＳＷの操作に連動してカメラの動作モードが変更され、ステップＳ０１３では、その動作モードに応じた情報が動作表示用ＬＣＤ５１へ表示出力される。そして、ステップＳ００３へ再び移行する。
【００６５】
ステップＳ０１４では、カメラ操作ＳＷの一つである１ｓｔ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。もし、１ｓｔ．レリーズＳＷがオンしているならばステップＳ０１５へ移行し、オフならばステップＳ００３へ再び移行する。ステップＳ０１５では、測光回路２１から被写体の輝度情報を入手する。そして、この情報からＣＣＤユニット３０３の露光時間（Ｔｖ値）と撮影レンズ１の絞り設定値（Ａｖ値）を算出する。
【００６６】
ステップＳ０１６では、ＡＦセンサ駆動回路１７を経由してＡＦセンサユニット３１３の検知データを入手する。このデータに基づきピントのズレ量を算出する。ここで、ステップＳ０１７にて、Ｆ＿Ｌｅｎｓの状態を判定する。“０”ならばレンズユニット１０が存在しないことを意味するので、ステップＳ０１８以降の撮影動作は実行できない。そこで、この場合はステップＳ００３へ再び移行する。ステップＳ０１８では、Ｌｕｃｏｍ５に対してピントのズレ量を送信して、このズレ量に基づく撮影レンズ１の駆動を指令する。
【００６７】
ステップＳ０１９では、カメラ操作ＳＷ５２の一つである２ｎｄ．レリーズＳＷ（不図示）が操作されたか否かを判定する。この２ｎｄ．レリーズＳＷがオンしているときはステップＳ０２０へ移行して所定の撮影動作を行うが、オフのときは再びステップＳ００３へ移行する。
【００６８】
ステップＳ０２０からは、まずＬｕｃｏｍ５へＡｖ値を送信し、絞り３の駆動を指令し、ステップＳ０２１にてクイックリターンミラー３０５をアップ位置へ移動する。ステップＳ０２２にてシャッタ１５の先幕走行を開始させ、ステップＳ０２３にて画像処理コントローラ２８に対して撮像動作の実行を指令する。Ｔｖ値で示される時間、ＣＣＤユニット３０３への露光が終了すると、ステップＳ０２４において、シャッタ１５の後幕走行を開始させ、ステップＳ０２５にてクイックリターンミラー３０５をダウン位置へ駆動する。
【００６９】
また、これと並行してシャッタ１５のチャージ動作を行う。そして、ステップＳ０２６では、Ｌｕｃｏｍ５に対して絞り３を開放位置へ復帰させるように指令し、ステップＳ０２７では、画像処理コントローラ２８に対して、撮影した画像データを記録メディア２７へ記録するように指令する。その画像データの記録が終了すると、再びステップＳ００３へ移行する。
【００７０】
ここで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の支持構造と振動形態について説明しておく。なお、防塵ガラス３２１，３２３，３２５は、いずれも同様な構成となっているため、ここでは防塵ガラス３２１についてのみ説明するものとする。
【００７１】
本発明に係わるカメラシステムにおいては、防塵ガラス３２１の形状を仮に円盤とする。また、その防塵ガラス３０のガラス板の円周に沿って加振用の圧電素子３２２を配置すると、このガラス板は円周で支持されることになる。このとき、このガラス板は複数の振動モード（振動形態）で加振する。本発明では、この振動モードの中から２つのモードを選択して使い分けることとする。図７−１，図７−２、図８−１及び図８−２に選択した振動モードにおけるガラス板の振動の状態を示す。
【００７２】
本実施の形態１に係る防塵ガラス３２１は、図７−１，図７−２にそれぞれ図示したような振動形態を示す。すなわち、加振手段として機能する圧電素子３２２によって振動を加えると、そのガラス板の周囲には振動しない「節」が発生するが、概ねガラス全面が同じ位相にて、太矢印で示された如く図７−１と図７−２との状態を交互に繰り返して振動する。このような振動形態を以下「振動モード１」と称する。
【００７３】
同様に、本実施の形態１の防塵ガラス３２１は、加える振動の周波数によっては、図８−１，図８−２にそれぞれ図示したような形態でも振動することができる。すなわち、図８−１，図８−２に例示した防塵ガラス３２１の振動形態は、ガラス板の内側と外側が１８０度ずれた位相で振動するものである。詳しくは、図示する振動形態ではガラス板の周囲と内部に節がそれぞれ発生するモードであり、図示の如く、内側の節に囲まれた領域の振動と内部の節の外側領域（ドーナツ状の領域）の振動は位相が１８０度ずれている。以下これを「振動モード２」と称する。
【００７４】
次に、図９に示すサブルーチン「塵除去動作」においては、これら振動モード１と振動モード２の２つのモードで防塵ガラス３２１が共振されるように圧電素子３２２を駆動するように設定されている。一般的に、塵の特性（例えば重さ、形状、素材など）によって、塵を除去しやすい周波数や振幅が異なる。そこで、確実に塵を除くためにはこれら２つの振動モードでそのガラス板を共振させるとよい。もちろん、さらに複数の振動モードで共振させてもよい。但し、除去動作にかかる時間もまたその分余計にかかることがあるので、除去効果の程度と所要時間とを充分鑑みて適当な数に設定するべきである。
【００７５】
図９のフローチャート及び図１０〜図１３に基づき、「塵除去動作」について説明する。まず、ステップＳ１００では、ＥＥＰＲＯＭ２９から３つの制御パラメータ（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅ）を読み出す。これらの３つの制御パラメータは、図１０にメモリマップで示されたＥＥＰＲＯＭ２９内部に記憶された「振動モード１対応温度補正テーブル」から読み出せる。
【００７６】
図１１−１は、この振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示している。この温度補正テーブルから対応する制御パラメータを読み出すためには温度情報（ｔ）が必要である。温度情報（ｔ）はこのサブルーチンの実行前に、温度測定回路３３の温度センサ（不図示）によって検出され取得されている（図５のステップＳ００１又はステップＳ００８参照）。
【００７７】
温度情報（ｔ）が仮に２０℃の場合、このときの制御パラメータを図１１−１の振動モード１対応温度テーブル中の＊０で示す部分から読み取ると、読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）は“３”、読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）は“１４”、そして、時間間隔（ＯｓｃＴｉｍｅ）は“１００”がそれぞれ対応して得られる。そして、“Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ”の値と“Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”の値によって、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード１対応周波数補正テーブルの領域を定義する。また、この領域から読み出された時間間隔（この場合は、１００ｍｓｅｃ．）でＮ進カウンタ４１へ順次設定される。
【００７８】
図１２−１，図１２−２はこれら振動モードに対応する周波数補正テーブルを示し、図１２−１は振動モード１対応周波数補正テーブル、図１２−２は振動モード２対応周波数補正テーブルである。振動モード１対応周波数補正テーブルはクロックジェネレータ５５が周波数４０（ＭＨｚ）のパルス信号を出力するものとして算出されている。
【００７９】
既に説明した（１）式を適用すれば駆動周波数は算出できる。上述した温度補正テーブルから読み取った値に基づき、振動モード１対応周波数補正テーブルの＊１〜＊２の領域の７つのプリセット値がＮ進カウンタ４１へ順次設定される。このときの駆動周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆ７と、ガラス板の振動の振幅との関係をグラフとしてプロットすると、図１３中の＊３のような曲線となる。
【００８０】
この図１３には、駆動周波数ｆｎとガラス板の振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表わしており、プロットされた＊３のグラフ曲線を中心として、共振周波数の補正範囲（ｆｃ´＜ｆｃ＜ｆｃ´´）が示されている。＊３のグラフ曲線においては、ｆｃが共振周波数である。そして、このｆｃはたまたまｆ４に等しい。例えば、＊４のような特性をもつガラス板の場合はｆｃ´が共振周波数であって、ｆｃ´はｆ３と等しい。例えば、＊５のような特性のガラス板の場合はｆｃ´´が共振周波数であって、ｆｃ´´はｆ５と等しい。
【００８１】
よって、共振周波数がΔｆｃの範囲でバラツクことを考慮して、当該周波数補正テーブルの読出し開始位置（Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）と読出し終了位置（Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ）を設定すれば、必ず共振周波数でガラス板を加振する状況を実現することができる。また、温度によって、Δｆｃが変動しても、図１１−１に示す振動モード１対応温度補正テーブルを適正に設定することで、必ず共振周波数で駆動できることが明らかである。
【００８２】
ところで、上述の説明では、防塵ガラス３２１を例に挙げて説明したが、防塵ガラス３２１，３２３，３２５は、必要とされる光学的サイズや許容スペースが異なるため、それぞれ異なる寸法となる。例えば、ファインダＣＣＤユニット３０９はファインダとしての機能上、一般的には、ＣＣＤユニット３０３ほどの大型な撮像素子は必要とされず、やや小型の撮像素子が使用される。また、ＡＦセンサユニット３１３は、近年ではマルチＡＦの採用等によって大型化しているものの、ＣＣＤユニット３０３やファインダＣＣＤユニット３０９よりは受光部の光学的寸法は小さい。
【００８３】
このように、それぞれに必要な光学的寸法が異なるため、また、ファインダ系、ＡＦ系は、撮像系よりもスペース的により小型化が要求されるので、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の寸法は異なるものとならざるを得ない。
【００８４】
防塵ガラス３２１，３２３，３２５の寸法が異なるため、それぞれの共振周波数も基本的には異なるものとなる。図１４−１は、防塵ガラスの面積と共振周波数との関係を示すグラフであり、図１４−２は、防塵ガラスの厚さと共振周波数との関係を示すグラフである。防塵ガラスの共振周波数は、一般に、面積にほぼ反比例し、厚さにほぼ比例する特性を有する。
【００８５】
そこで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の面積と厚さを操作して同一の共振周波数に設定しようとすると、一般には、スペースや割れやすい等の問題があり、限界がある。しかしながら、これらの複数の防塵ガラス３２１，３２３，３２５の面積と厚さとを許される範囲で操作し、できるだけ近い共振周波数とすることは、後述するように、共通の駆動周波数範囲を走査して駆動することができるので、効果的である。
【００８６】
以上のように、それぞれの防塵ガラス３２１，３２３，３２５に最適な振動を得るためには、駆動周波数をそれぞれ最適な数値に設定し、振動が十分に得られるようにする必要がある。そこで、本実施の形態１では、防塵ガラス駆動回路３３２は、Ｂｕｃｏｍ３３３による制御の下に、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数に合わせて駆動周波数を変更しながら駆動し、それぞれ最適な振動が得られるように駆動制御を行う。
【００８７】
図１５は、防塵ガラス３２１，３２３，３２５毎に駆動周波数と振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表した特性図である。各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の特性は、その寸法、形状に応じてそれぞれ異なるものとなり、その共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５も異なるものである。したがって、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５はそれぞれ共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５にて駆動を行うことが望ましく、最も振動振幅が得られ、塵の除去効果が大きい。
【００８８】
したがって、防塵ガラス駆動回路３３２の駆動周波数は、前述の防塵ガラス３２１のみを考慮した場合には、図１２−１中の＊１〜＊２で示すｆ１〜ｆ７の範囲としてｆｃ３２１＝ｆ４が含まれるものとし説明したが、防塵ガラス共振周波数３２１，３２３，３２５の全てを考慮した場合には、図１２−１中の＊１〜＊２´で示すこれらの異なる共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５の全てを含む所定の周波数範囲としてｆ１〜ｆ１２で示す範囲で駆動するように制御される。
【００８９】
ここで、図９のフローチャートの説明に戻る。ＯＳＣｔｉｍｅの値を大きくすれば、共振状態における加振時間を任意に設定できる。但し、無効な加振動作（共振周波数以外での駆動）の時間も大きくなるので注意が必要である。そこで、ステップＳ１０１では、ＥＥＰＲＯＭ２９の読み出し開始アドレスとしてＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔを設定する。ＡｄｄｒｅｓｓＭ１は振動モード１対応周波数補正テーブルの先頭アドレスを示している。したがって、ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔは図１２−１中の＊１に対応していることになる。ここで、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数は、それぞれｆｃ３２１＝ｆ４，ｆｃ３２３＝ｆ６，ｆｃ３２５＝ｆ９に設定されている。
【００９０】
ステップＳ１０２では、圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するための準備動作が行われる。ＩＯポートのＰ＿ＰｗＣｏｎｔを制御してトランジスタ（Ｑ００）４４ａをオン状態にする。さらに、クロックジェネレータ５５からパルス信号の出力を開始する。この状態でＮ進カウンタ４１にテーブルから取り出したデータを設定すれば、所望の周波数で圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動できる。
【００９１】
ステップＳ１０３においては、設定されたアドレスからプリセット値（Ｎ）を読み出す。そして、ＩＯポートのＤ＿ＮＣｎｔからＮ進カウンタ４１に読み出したプリセット値を設定する。ステップＳ１０４では、タイマカウンタへＯＳＣｔｉｍｅを設定しタイマのカウント動作を開始する。
【００９２】
そして、ステップＳ１０５にて、タイマカウンタの動作が終了するまで待機する。ステップＳ１０６では、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが“ＡｄｄｒｅｓｓＭ１＋Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ”に等しいか否かが判定される。もし、等しい場合は図１２−１の＊２´までテーブルデータを読み出したことを意味する。すなわち、予定した複数の周波数での加振動作が終了したことになる。よってこの場合は、ステップＳ１０８にて駆動動作を停止する処理が行われる。トランジスタ（Ｑ００）４４ａをオフし、クロックジェネレータ５５の動作を止める。
【００９３】
このように、図１２−１中の＊１（ｆ１）〜＊２´（ｆ１２）まで周波数を変化させるので、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数ｆｃ３２１＝ｆ４，ｆｃ３２３＝ｆ６，ｆｃ３２５＝ｆ９の全てを含む範囲で駆動周波数が変更され、駆動が行われる。この場合、共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５を共通（同一）又はごく近い周波数にすることができれば、周波数を変化させる走査範囲を狭くすることができ、一つの周波数での駆動時間、周波数変化ステップを固定と仮定すれば、塵落しのための駆動時間を短縮することができ、装置の動作タイムラグを小さくし応答性を高めることができる。
【００９４】
ステップＳ１０６からステップＳ１０７へ移行したときは、ＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスをインクリメント（＋１）する。次の周波数で圧電素子３２２，３２４，３２６を駆動するため、再びステップＳ１０３へ移行する。
【００９５】
振動モード１に対応する駆動動作が終了すると、振動モード２に対応する駆動動作のためにステップＳ２００〜Ｓ２０８の動作が実行される。振動モード２でガラス板を加振するために必要な制御パラメータＳｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｏｐｏｆｆｓｅｔ，ＯＳＣｔｉｍｅは、図１１−２に示されＥＥＰＲＯＭ２９中の振動モード２対応温度補正テーブルから読み出せばよい。そして、プリセット値（Ｎ）は、ＥＥＰＲＯＭ２９の振動モード２対応周波数補正テーブルから読み出せばよい。同様に、振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細は図１２−２に示されている。
【００９６】
続くステップＳ２００〜Ｓ２０８の動作は、基本的に前述したステップＳ１００〜Ｓ１０８の動作と同じである。異なるところは、制御に必要なテーブルを読み出すＥＥＰＲＯＭ２９のアドレスが異なる点のみである。よってその説明は省略する。
【００９７】
このように、振動モード１、振動モード２の２種類の振動モードによる防塵ガラス３２１，３２３，３２５への加振動作が終了すると、メインルーチンへリターンする。
【００９８】
なお、カメラシステムの設計段階では、ガラス板の共振周波数のバラツキを予測することは非常に困難である。したがって、このカメラシステムが完成した後に、圧電素子３２２，３２４，３２６の駆動周波数を決定する制御パラメータを設定できるようにすべきである。そこで、必要なパラメータは、上述した如く本発明ではすべてＥＥＰＲＯＭ２９に選択可能に格納されている。
【００９９】
このように、本実施の形態１の防塵機能付き光学装置であるデジタルカメラシステムによれば、被写体像を光電変換するためのＣＣＤユニット３０３と、このＣＣＤユニット３０３と撮影レンズ３０１との間に配された防塵ガラス３２１と、この防塵ガラス３２１を所定の周波数で振動させる圧電素子３２２とを有し、好ましくはこのＣＣＤユニット３０３をケース状の枠体内に収めて一体に設けた状態に構成している。同様に、被写体像を光電変換するためのファインダＣＣＤユニット３０９と、このファインダＣＣＤユニット３０９の前段に配された防塵ガラス３２３と、この防塵ガラス３２３を所定の周波数で振動させる圧電素子３２４とを有し、好ましくはこのファインダＣＣＤユニット３０９をケース状の枠体内に収めて一体に設けた状態に構成している。さらに、被写体像を光電変換するためのＡＦセンサユニット３１３と、このＡＦセンサユニット３１３の前段に配された防塵ガラス３２５と、この防塵ガラス３２５を所定の周波数で振動させる圧電素子３２６とを有する。そして、圧電素子３２２，３２４，３２６が防塵ガラス駆動回路３３２によって防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させる際には、その振動の周波数を順次変更するように適宜制御している。これによって、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の表面は、与えられた複数種類の周波数に基づき同一位相ないし１８０度ずれた位相で振動を繰り返し、その結果、ガラス表面に付着していた塵が除去される。
【０１００】
このように実施したことで、保護ガラスとしての防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数に影響する例えばガラス形状や弾性係数のバラツキなどを調整しなくとも、測定された周囲の温度を考慮する程度で、効率的な塵の除去が可能なカメラシステムを提供することができる。また、保護ガラスのようにその共振周波数を特定できないガラス部材のバラツキに起因する固有共振周波数に対する調整に要する手間やコストも不要となる。
【０１０１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、概略的には、駆動制御部３３１によって各圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に駆動して各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を時分割で振動させるようにしたものである。特に、本実施の形態では、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５が、ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５で示したような異なる共振周波数を有する場合を想定し、駆動制御部３３１が各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように各圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に駆動して各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を時分割で振動させるようにしたものである。
【０１０２】
図１６は、本実施の形態２の防塵ガラス駆動回路３３２Ａの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態２の防塵ガラス駆動回路３３２Ａは、トランス４５の２次側出力と各圧電素子３２２，３２４，３２６との間にこれらを選択的に駆動するためのスイッチング手段としてのＭＯＳＦＥＴ等によるスイッチ２００，２０１，２０２を備えている。これらのスイッチ２００，２０１，２０２はＢｕｃｏｍ３３３からの選択信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ３によりオン／オフ制御される。例えば、選択信号ＳＥＬ１がＨレベルの時には対応するスイッチ２００がオンしてトランス４５の２次側と圧電素子３２２とが接続状態（駆動可能状態）となり、選択信号ＳＥＬ１がＬレベルの時には対応するスイッチ２００がオフとなりトランス４５の２次側と圧電素子３２２とは分離状態（駆動不可状態）となる。選択信号ＳＥＬ２，ＳＥＬ３についても同様である。
【０１０３】
図１７は、図１６に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。概略的には、Ｂｕｃｏｍ３３３による制御で駆動周波数ｆを変化させて所定の周波数範囲を走査させるものとし、駆動周波数ｆの変化に応じて選択信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ３のＨ／Ｌレベルを切替え、駆動周波数が有効に作用する場合だけ対応するスイッチ２００，２０１，２０２を選択的にオンとし、トランス４５の２次側出力を対応する圧電素子３２２，３２４又は３２６に供給する。
【０１０４】
まず、防塵ガラス３２１の共振周波数ｆ４を含む駆動周波数ｆ１〜ｆ６の走査範囲では選択信号ＳＥＬ１をＨレベルとしてスイッチ２００をオンさせて圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力を供給し、圧電素子３２２を駆動させる。この場合、駆動周波数が有効でない圧電素子３２４に対しては駆動周波数ｆ１〜ｆ３の範囲では選択信号ＳＥＬ２をオフとし圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力を供給しない。同様に、駆動周波数が有効でない圧電素子３２６に対しては駆動周波数ｆ１〜ｆ６の範囲では選択信号ＳＥＬ３をオフとし圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力を供給しない。そして、駆動周波数ｆ７〜ｆ１２の走査範囲では、選択信号ＳＥＬ１をＬレベルとしてスイッチ２００をオフとし圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力を供給しない。
【０１０５】
また、防塵ガラス３２３の共振周波数ｆ６を含む駆動周波数ｆ４〜ｆ８の走査範囲では選択信号ＳＥＬ２をＨレベルとしてスイッチ２０１をオンさせて圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力を供給し、圧電素子３２４を駆動させる。これ以外の駆動周波数ｆ１〜ｆ３，ｆ９〜ｆ１２の走査範囲では、選択信号ＳＥＬ２をＬレベルとしてスイッチ２０１をオフとし圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力を供給しない。
【０１０６】
同様に、防塵ガラス３２５の共振周波数ｆ９を含む駆動周波数ｆ７〜ｆ１２の走査範囲では選択信号ＳＥＬ３をＨレベルとしてスイッチ２０２をオンさせて圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力を供給し、圧電素子３２６を駆動させる。これ以外の駆動周波数ｆ１〜ｆ７の走査範囲では、前述したように選択信号ＳＥＬ３をＬレベルとしてスイッチ２０２をオフとし圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力を供給しない。
【０１０７】
このように、本実施の形態２によれば、駆動制御部３３１が各防塵ガラス３２１，３２３，３２５の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように各圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に駆動して各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を時分割で振動させるので、振動が得られない駆動周波数の場合に発生する無駄な電力の消費を抑えることができ、電池消耗を抑制することができる。特に、本実施の形態２の場合、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆｃ３２１，ｆｃ３２３，ｆｃ３２５が異なるので、それぞれの共振周波数の差を利用することで一つの防塵ガラス駆動回路３３２であってもそれぞれの走査範囲を順次切替え制御するだけで複数の圧電素子３２２，３２４，３２６を選択的に効率よく駆動することができる。
【０１０８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３は、加振手段が圧電素子である点に着目し、概略的には、各圧電素子３２２，３２４，３２６に印加する印加電圧を該圧電素子３２２，３２４，３２６毎に異ならせるようにしたものである。すなわち、各防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させる上で各圧電素子３２２，３２４，３２６に最適なパラメータとして、印加電圧を用い、この印加電圧を切替えて各圧電素子３２２，３２４，３２を駆動させることにより、対応する防塵ガラス３２１，３２３，３２５を振動させて防塵動作を行わせるものである。
【０１０９】
圧電素子３２２，３２４，３２６は、前述したようにそれぞれ寸法、形状、使用方法が異なるので、要求される塵の除去性能、すなわち振動振幅が異なる。この振幅を調整する方法として、圧電素子への印加電圧を変更する方法がある。図１８は、圧電素子に対する印加電圧とその場合の振幅との関係を示したグラフであり、印加電圧に比例して圧電素子の振動振幅が大きくなる特性を示している。
【０１１０】
したがって、圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を大きくすると、振動振幅を大きくすることができる。もっとも、圧電素子３２２，３２４，３２６への印加電圧として、寸法、形状等によって決まる所定値以上の電圧を与えると破壊する可能性があるので、むやみに大きな電圧を印加すればよいというものではない。また、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の振動が大きすぎて割れてしまう可能性もある。
【０１１１】
図１９は、本実施の形態３の防塵ガラス駆動回路３３２Ｂの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態３の防塵ガラス駆動回路３３２Ｂは、トランス４５が２次側巻線の両側端子２１０，２１３間を複数に分割した中間端子２１１，２１２を有することにより印加電圧可変手段として構成され、出力端子２１０とこれらの中間端子２１１，２１２とで３段階の出力電圧の出力が可能とされている。
【０１１２】
最も出力電圧の高い出力端子２１０は、スイッチ２００を介して圧電素子３２１に接続され、次に出力電圧の高い中間端子２１１は、スイッチ２０１を介して圧電素子３２３に接続され、中間端子２１２は、スイッチ２０２を介して圧電素子３２５に接続されている。
【０１１３】
すなわち、本実施の形態３のトランス４５は、２次側に異なる巻線比を構成することで昇圧比を変更し、圧電素子側に供給する電圧を変えるようにしたものである。いま、２次側巻線の端子２１０，２１３間の巻線比をＫ１とすると、端子２１１，２１３間の巻線比Ｋ２に対して、Ｋ１＞Ｋ２となり、出力端子２１０使用時は中間端子２１１使用時よりも昇圧比をより高くすることで、圧電素子３２４の場合よりも圧電素子３２２の場合のほうが印加電圧が高くなる。また、端子２１２，２１３間の巻線比Ｋ３は、Ｋ３＜Ｋ２＜Ｋ１となり、中間端子２１２使用時は中間端子２１１使用時よりも、昇圧比をより低くすることで、圧電素子３２４の場合よりも圧電素子３２６の場合のほうが印加電圧が低くなる。
【０１１４】
図２０は、図１９に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。ここでは、駆動周波数ｆは、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆ４，ｆ６，ｆ９の３種類としている。
【０１１５】
まず、駆動周波数ｆ４で動作を行い、選択信号ＳＥＬ１をＨレベル（ＳＥＬ２，３はＬレベル）とし、スイッチ２００をオンさせ、圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力電圧Ａを供給する。この場合、圧電素子３２２に対する印加電圧Ａの振幅はＶ３２２となる。次に、駆動周波数ｆ６で動作を行い、選択信号ＳＥＬ２をＨレベル（ＳＥＬ１，３はＬレベル）とし、スイッチ２０１をオンさせ、圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力電圧Ｂを供給する。この場合、圧電素子３２４に対する印加電圧Ｂの振幅はＶ３２４となる。この振幅Ｖ３２４は、トランス４５の巻線比に応じて、振幅Ｖ３２２よりも小さな値を示す。
【０１１６】
さらに、駆動周波数ｆ９で動作を行い、選択信号ＳＥＬ３をＨレベル（ＳＥＬ１，２はＬレベル）とし、スイッチ２０２をオンさせ、圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力電圧Ｃを供給する。この場合、圧電素子３２６に対する印加電圧Ｃの振幅はＶ３２６となる。この振幅Ｖ３２６は、トランス４５の巻線比に応じて、振幅Ｖ３２４よりも小さな値を示す。
【０１１７】
このように、本実施の形態３によれば、トランス４５の２次巻線の巻線比を変更することで、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を個別に設定することができ、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に必要な電圧を供給し、より効率的な振動を得ることができる。また、スイッチ２００，２０１，２０２を備え、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に選択的として時分割駆動しているので、効率よい駆動が可能となる。
【０１１８】
図２１は、変形例を示す概略回路図である。図２１に示すように、スイッチ２００，２０１，２０２を省略し、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対してそれぞれ異なる印加電圧Ａ，Ｂ，Ｃを、実施の形態１の場合と同様、同時に印加して駆動させるようにしてもよい。
【０１１９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態４は、加振手段が圧電素子である点に着目し、概略的には、実施の形態３の場合と同様、各圧電素子３２２，３２４，３２６に印加する印加電圧を該圧電素子３２２，３２４，３２６毎に異ならせるようにしたものである。ただし、その印加電圧を可変させる方法として、トランス４５の１次側電圧を可変させるようにしたものである。
【０１２０】
図２２は、本実施の形態４の防塵ガラス駆動回路３３２Ｃの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態４の防塵ガラス駆動回路３３２Ｃは、トランス４５が１次側巻線の両側端子１５０，１５３間を複数に分割した中間端子１５１，１５２を有し、端子１５０，１５３をそれぞれトランジスタ４４ｂ，４４ｃによって選択的に駆動可能にするとともに、これらの中間端子１５１，１５２をそれぞれトランジスタ１５４，１５５によって選択的に駆動可能とすることにより印加電圧可変手段として構成されている。すなわち、本実施の形態４のトランス４５は、１次側に異なる巻線比を構成することで昇圧比を変更し、圧電素子側に供給する電圧を変えるようにしたものである。なお、トランス４５の２次側の接続は図１６の場合と同様である。
【０１２１】
ここで、中間端子１５１，１５２用のトランジスタ１５４，１５５は、実施の形態１の場合と同様、１／２分周回路４２の出力をＢｕｃｏｍ３３３のＶＣＯＮＴ信号の切替えに応じて選択的に入力させることにより駆動される。なお、本実施の形態４の防塵ガラス駆動回路３３２Ｃは、ＶＣＯＮＴ信号に応じて、トランジスタ４４ｂ，４４ｃ側とトランジスタ１５４，１５５側とを選択的に動作させるために、ＡＮＤゲート１５７，１５８及びインバータ１５９を有する。
【０１２２】
図２３は、図２２に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。ここで、駆動周波数ｆは、実施の形態３の場合と同様、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆ４，ｆ６，ｆ９の３種類としている。
【０１２３】
まず、駆動周波数ｆ４で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、ＶＣＯＮＴ信号をＨレベルとし、１／２分周回路４２の出力をＡＮＤゲート１５７、インバータ１５６を介してトランジスタ１５４，１５５に駆動周波数ｆ４を供給する。また、選択信号ＳＥＬ１をＨレベル（ＳＥＬ２，３はＬレベル）とし、スイッチ２００をオンさせ、圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力電圧Ａを供給する。Ｂｕｃｏｍ３３３は、駆動周波数ｆ４での動作時間はｔ１となるように制御する。この場合の圧電素子３２２に対する印加電圧Ａの振幅Ｖ３２２は、トランス４５の中間端子１５１，１５２間の１次巻線と２次巻線とにより決まる巻線比に応じた値となる。
【０１２４】
次に、駆動周波数ｆ６で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、ＶＣＯＮＴ信号をＬレベルとし、インバータ１５９でＨレベルに変換し、１／２分周回路４２の出力をＡＮＤゲート１５８、インバータ４３を介してトランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ６を供給する。また、選択信号ＳＥＬ２をＨレベル（ＳＥＬ１，３はＬレベル）とし、スイッチ２０１をオンさせ、圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力電圧Ｂを供給する。Ｂｕｃｏｍ３３３は、駆動周波数ｆ６での動作時間はｔ１となるように制御する。この場合の圧電素子３２４に対する印加電圧Ｂの振幅Ｖ３２４は、トランス４５の端子１５０，１５３間の１次巻線と２次巻線とにより決まる巻線比に応じた値であり、Ｖ３２２よりも小さな値となる。
【０１２５】
さらに、駆動周波数ｆ９で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、ＶＣＯＮＴ信号をＬレベルとしたまま（インバータ１５９でＨレベルに変換する）、１／２分周回路４２の出力をＡＮＤゲート１５８、インバータ４３を介してトランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ９を供給する。また、選択信号ＳＥＬ３をＨレベル（ＳＥＬ１，２はＬレベル）とし、スイッチ２０２をオンさせ、圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力電圧Ｃを供給する。Ｂｕｃｏｍ３３３は、駆動周波数ｆ９での動作時間はｔ２（＞ｔ１）となるように制御する。この場合の圧電素子３２６に対する印加電圧Ｂの振幅Ｖ３２６は、トランス４５の端子１５０，１５３間の１次巻線と２次巻線とにより決まる巻線比に応じた値であり、Ｖ３２４と同じ値となる。
【０１２６】
このように、本実施の形態４によれば、トランス４５の１次巻線の巻線比を変更することで、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を個別に設定することができ、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に必要な電圧を供給し、より効率的な振動を得ることができる。また、スイッチ２００，２０１，２０２を備え、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に選択的として時分割駆動しているので、効率よい駆動が可能となる。さらには、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に必要に応じてその動作時間をｔ１，ｔ２のように変えて設定し、防塵ガラス３２１，３２３，３２５の振動時間を変更可能に制御するので、塵除去性能を向上させることができる。特に、印加電圧を高くする代わりに、振動時間を長めとすることにより塵除去効果を得ることができる。
【０１２７】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態５は、加振手段が圧電素子である点に着目し、概略的には、実施の形態３，４の場合と同様、各圧電素子３２２，３２４，３２６に印加する印加電圧を該圧電素子３２２，３２４，３２６毎に異ならせるようにしたものである。ただし、その印加電圧を可変させる方法として、定電圧出力可変電源を用いて可変させるようにしたものである。
【０１２８】
図２４は、本実施の形態５の防塵ガラス駆動回路３３２Ｄの構成例を示す概略回路図である。ここでは、図３に示した構成部分と異なる部分について説明する。本実施の形態５の防塵ガラス駆動回路３３２Ｄは、トランス４５の１次側電源として定電圧出力可変電源１７０を備え、Ｂｕｃｏｍ３３３によりこの定電圧出力可変電源１７０の出力電圧を可変させることにより、トランス４５の２次側出力電圧を変化させ、圧電素子３２３，３２４，３２６毎に印加電圧を変化させる。ここで、トランス４５の１次側と２次側との巻線比は１：Ｋとされている。
【０１２９】
図２５は、図２４に示す構成による場合の動作制御例を示すタイムチャートである。ここで、駆動周波数ｆは、実施の形態３，４の場合と同様、防塵ガラス３２１，３２３，３２５のそれぞれの共振周波数ｆ４，ｆ６，ｆ９の３種類としている。
【０１３０】
まず、駆動周波数ｆ４で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧をＶ１に設定する。そして、トランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ４を供給すると、トランス４５の巻線比Ｋに応じた２次側出力電圧Ｖ３２２＝Ｋ・Ｖ１が発生する。また、選択信号ＳＥＬ１をＨレベル（ＳＥＬ２，３はＬレベル）とし、スイッチ２００をオンさせ、圧電素子３２２にトランス４５の２次側出力電圧Ａを供給する。この場合の圧電素子３２２に対する印加電圧Ａの振幅Ｖ３２２は、上述の通り、Ｋ・Ｖ１となる。
【０１３１】
次に、駆動周波数ｆ６で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧をＶ２（ただし、Ｖ２＜Ｖ１）に設定する。そして、トランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ６を供給すると、トランス４５の巻線比Ｋに応じた２次側出力電圧Ｖ３２４＝Ｋ・Ｖ２が発生する。また、選択信号ＳＥＬ２をＨレベル（ＳＥＬ１，３はＬレベル）とし、スイッチ２０１をオンさせ、圧電素子３２４にトランス４５の２次側出力電圧Ｂを供給する。この場合の圧電素子３２４に対する印加電圧Ｂの振幅Ｖ３２４は、上述の通り、Ｋ・Ｖ２であり、印加電圧Ａの振幅Ｖ３２２よりも小さな値となる。
【０１３２】
さらに、駆動周波数ｆ９で動作を行う。Ｂｕｃｏｍ３３３は、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧をＶ３（ただし、Ｖ３＜Ｖ２＜Ｖ１）に設定する。そして、トランジスタ４４ｂ，４４ｃに駆動周波数ｆ９を供給すると、トランス４５の巻線比Ｋに応じた２次側出力電圧Ｖ３２６＝Ｋ・Ｖ３が発生する。また、選択信号ＳＥＬ３をＨレベル（ＳＥＬ１，２はＬレベル）とし、スイッチ２０２をオンさせ、圧電素子３２６にトランス４５の２次側出力電圧Ｃを供給する。この場合の圧電素子３２６に対する印加電圧Ｃの振幅Ｖ３２６は、上述の通り、Ｋ・Ｖ３であり、印加電圧Ａ，Ｂの振幅Ｖ３２２，Ｖ３２４よりも小さな値となる。
【０１３３】
このように、本実施の形態５によれば、定電圧出力可変電源１７０の出力電圧を可変制御してトランス４５の１次側電圧を切替えることで、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に対する印加電圧を個別に設定することができ、それぞれの圧電素子３２２，３２４，３２６に必要な電圧を供給し、より効率的な振動を得ることができる。また、スイッチ２００，２０１，２０２を備え、圧電素子３２２，３２４，３２６毎に選択的として時分割駆動しているので、効率よい駆動が可能となる。
【０１３４】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の実施の形態１の防塵機能付き光学装置としてのデジタルカメラシステムの実際的な光学的配置を考慮した構成例を示す概念図である。
【図２】図１の構成例に対応する制御系を主体として示す概略ブロック図である。
【図３】圧電素子に対する防塵ガラス駆動回路の構成の一例を示す回路図である。
【図４】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図５】図１に示した防塵機能付き光学装置が搭載されたデジタルカメラシステムとしての具体的な構成例を示すブロック構成図である。
【図６】制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図７−１】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の一態様の説明図である。
【図７−２】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の周囲に節が発生して全面が同じ位相で振動する振動モード１の異なる態様の説明図である。
【図８−１】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の一態様の説明図である。
【図８−２】本発明に係る防塵ガラスの振動形態を示し、ガラス板の内側と外側が１８０°異なる位相で振動する振動モード２の異なる態様の説明図である。
【図９】図６のフローチャート中のサブルーチン「塵除去動作」の詳細手順を表わすフローチャートである。
【図１０】ＥＥＰＲＯＭに占める補正に関するテーブル領域を示すメモリマップである。
【図１１−１】振動モード１対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１１−２】振動モード２対応温度補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１２−１】振動モード１対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１２−２】振動モード２対応周波数補正テーブルの詳細を示す図である。
【図１３】駆動周波数とガラス板の振動の振幅との関係を表わす特性グラフである。
【図１４−１】防塵ガラスの面積と共振周波数との関係を示すグラフである。
【図１４−２】防塵ガラスの厚さと共振周波数との関係を示すグラフである。
【図１５】防塵ガラス毎に駆動周波数と振動の振幅との関係を特性グラフ曲線で表した特性図である。
【図１６】本発明の実施の形態２の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図１７】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図１８】圧電素子に対する印加電圧とその場合の振幅との関係を示したグラフである。
【図１９】本発明の実施の形態３の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２０】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図２１】変形例の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２２】本発明の実施の形態４の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２３】動作制御例を示すタイムチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態５の防塵ガラス駆動回路の構成例を示す概略回路図である。
【図２５】動作制御例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
４５ トランス
１７０ 定電圧出力可変手段
２００〜２０２ スイッチ
３０２ 撮像光学系
３０３ ＣＣＤユニット
３０４ 撮像用光学部
３０８ ファインダ光学系
３０９ ファインダＣＣＤユニット
３１０ ファインダ用光学部
３１２ 焦点検出用光学系
３１３ ＡＦセンサユニット
３１４ ＡＦ検出用光学部
３２１ 防塵ガラス
３２２ 圧電素子
３２３ 防塵ガラス
３２４ 圧電素子
３２５ 防塵ガラス
３２６ 圧電素子
３３１ 駆動制御部
３３２ 防塵ガラス駆動回路
３３３ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための加振手段と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、
これらの光学手段に含まれる複数の前記加振手段を駆動制御する単一の駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする防塵機能付き光学装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項３】
前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、
前記駆動制御手段は、前記各光学素子の異なる共振周波数の全てを含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする請求項２に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項５】
前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、
前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする請求項４に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項６】
結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための圧電素子と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、
これらの光学手段に含まれる複数の前記圧電素子を所定の駆動周波数で駆動する単一の駆動手段と、
該駆動手段の動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする防塵機能付き光学装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、
前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記駆動周波数を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求項６に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項９】
前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段と、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段とを有し、
前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記印加電圧を変更させるように前記印加電圧可変手段の動作を制御することを特徴とする請求項６又は７に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１０】
前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、
前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して駆動時間を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求項６，７又は９に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１１】
複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、
複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、ファインダ光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換するファインダ用光電変換素子を含むファインダ用光学手段であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１２】
複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、
複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出用光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用光電変換素子を含む焦点検出用光学手段であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１】
結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための加振手段と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、
これらの光学手段に含まれる複数の前記加振手段を駆動制御する単一の駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする防塵機能付き光学装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項３】
前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、
前記駆動制御手段は、前記各光学素子の異なる共振周波数の全てを含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を駆動することを特徴とする請求項２に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする請求項１に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項５】
前記各光学素子は、異なる共振周波数を有し、
前記駆動制御手段は、前記各光学素子の共振周波数を含む所定の周波数範囲を走査するように前記各加振手段を選択的に駆動して前記各光学素子を時分割で振動させることを特徴とする請求項４に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項６】
結像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子よりも前段の光路上に配設された防塵用の光学素子と、該光学素子を振動させるための圧電素子と、をそれぞれ備える複数の光学手段と、
これらの光学手段に含まれる複数の前記圧電素子を所定の駆動周波数で駆動する単一の駆動手段と、
該駆動手段の動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする防塵機能付き光学装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、
前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記駆動周波数を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求項６に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項９】
前記駆動手段は、前記各圧電素子に印加する印加電圧を該圧電素子毎に異ならせる印加電圧可変手段と、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段とを有し、
前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して前記印加電圧を変更させるように前記印加電圧可変手段の動作を制御することを特徴とする請求項６又は７に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１０】
前記駆動手段は、前記各圧電素子を選択的に駆動するためのスイッチング手段を有し、
前記制御手段は、選択的に駆動する前記圧電素子に対応して駆動時間を変更させるように前記駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求項６，７又は９に記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１１】
複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、
複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、ファインダ光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換するファインダ用光電変換素子を含むファインダ用光学手段であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【請求項１２】
複数の前記光学手段のうちの少なくとも一つは、撮像光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する撮像用光電変換素子を含む撮像用光学手段であり、
複数の前記光学手段のうちの他の少なくとも一つは、撮像レンズの焦点状態を検出するための焦点検出用光学系により結像される光学像を受光して電気信号に変換する焦点検出用光電変換素子を含む焦点検出用光学手段であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の防塵機能付き光学装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９】
【図１０】
【図１１−１】
【図１１−２】
【図１２−１】
【図１２−２】
【図１３】
【図１４−１】
【図１４−２】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９】
【図１０】
【図１１−１】
【図１１−２】
【図１２−１】
【図１２−２】
【図１３】
【図１４−１】
【図１４−２】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００６−２５９１６２（Ｐ２００６−２５９１６２Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７５８６５（Ｐ２００５−７５８６５）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（５０４３７１９７４）オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（５０４３７１９７４）オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Ｆターム（参考）】
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