專利名稱：攝像裝置及攝像單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種處理圖像的設備的除塵裝置。本發(fā)明特別涉及可以去除在用于將被攝體像光電轉換的攝像單元上附著的塵埃的攝像裝置及攝像單元。
背景技術：
在取入圖像的攝像設備中，存在如果該圖像形成用的光束將要射入的光學元件上附著有塵埃則畫質下降的問題。特別是在攝像元件的攝像面和設于其前面?zhèn)鹊墓鈱W元件面上附著有塵埃時，導致在攝像時攝入其影子。例如，在鏡頭更換式的單反相機的情況下，伴隨鏡頭更換而從安裝開口進入塵埃，并且由于焦面快門(focal plane shutter)的摩擦使得金屬粉飛散，所以容易產(chǎn)生塵埃的攝入問題。
作為附著了塵埃時的對策，一般在將更換鏡頭從照相機主體卸下的狀態(tài)下，使攝像部的表面露出于外部，利用鼓風機等吹掉所附著的塵埃。但是，在該方法中，為了去除塵埃，必須進行卸下更換鏡頭、再將照相機的模式切換為特殊模式等煩雜的操作。
因此，提出一種照相機(日本特開2002-229110)，其使用泵并利用空氣流吹掉附著在配置于攝像元件前面的光學元件上的塵埃。該照相機在照相機內(nèi)部配置泵，利用可動反射鏡急回(quick return)動作時的驅動力，使泵動作，由此產(chǎn)生空氣流。
在上述日本特開2002-229110公開的照相機中，為了使產(chǎn)生空氣流而利用了可動反射鏡的動作，所以需要可動反射鏡的驅動機構與泵之間的連接機構，因此使照相機整體變大并變復雜。另外，也存在只能在可動反射鏡動作時進行除塵動作的問題。因此，在數(shù)字照相機等的攝像裝置中，在像日本特開2002-229110公開的那樣使用了空氣流的除塵裝置中，存在攝像裝置整體變大并變復雜，而且難以在合適的定時進行除塵的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種攝像裝置，其能夠利用簡單的結構、在合適定時去除在攝像部和圖像形成用光束將要射入的光學元件上附著的塵埃。并且，其目的在于，提供一種能夠利用簡單的結構去除附著在攝像部和光學元件上的塵埃的攝像單元。
本發(fā)明在具有攝像元件和設于該攝像元件前面的防塵部件的攝像裝置中，設置以壓電元件作為驅動源的流體泵，用于在上述防塵部件的前面產(chǎn)生空氣流。上述空氣流用于去除附著在上述防塵部件表面上的塵埃。例如，上述防塵部件可以構成為低通濾波器或透明玻璃部件。
本發(fā)明也可以理解為攝像單元的發(fā)明、防塵裝置的發(fā)明。
本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點，根據(jù)表示作為本發(fā)明示例的優(yōu)選實施方式的附圖及以下相關說明將更加明確。


圖1是表示本發(fā)明的各個實施方式涉及的數(shù)字單反相機的整體結構的方框圖。
圖2是表示第1實施方式的攝像元件單元和壓電泵的結構的剖面圖。
圖3是各個實施方式的數(shù)字單反相機的“重啟電源”的流程圖。
圖4是第1實施方式的子程序“攝像動作”的流程圖。
圖5是表示第2實施方式的快門充電狀態(tài)的快門、壓電泵和攝像元件的結構的剖面圖。
圖6是表示第2實施方式的快門打開狀態(tài)的快門、壓電泵和攝像元件的結構的剖面圖。
圖7是表示第2實施方式的快門驅動后的后幕關閉狀態(tài)的快門、壓電泵和攝像元件的結構的剖面圖。
圖8是第2實施方式的子程序“攝像動作”的流程圖。
圖9是第2實施方式的子程序“去除塵埃動作”的流程圖。
圖10是表示第1實施方式的攝像元件單元和壓電泵的結構的剖面圖的變形例。
圖11是表示第2實施方式的攝像元件單元和壓電泵的結構的剖面圖的變形例。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。
使用適用了本發(fā)明的數(shù)字單反相機說明第1實施方式。圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的數(shù)字單反相機的整體結構的方框圖。第1實施方式涉及的數(shù)字單反相機由更換鏡頭100和照相機主體200構成。在本第1實施方式中，更換鏡頭100和照相機主體200是分體構成的，通過通信接點300電氣連接，但也可以使更換鏡頭100和照相機主體200構成為一體。
在更換鏡頭100的內(nèi)部配置有焦點調節(jié)和焦距調節(jié)用的透鏡101、102，和用于調節(jié)開口量的光圈103。透鏡101和透鏡102連接為由鏡頭驅動機構107驅動，光圈103連接為由光圈驅動機構109驅動。鏡頭驅動機構107、光圈驅動機構109分別連接在鏡頭CPU111上，該鏡頭CPU111通過通信接點300連接在照相機主體200上。鏡頭CPU111進行更換鏡頭100內(nèi)部的控制，通過控制鏡頭驅動機構107進行聚焦及變焦驅動，同時通過控制光圈驅動機構109進行光圈值控制。
在照相機主體200內(nèi)設有可動反射鏡201，其可以在為了將被攝體像反射在觀察光學系統(tǒng)上而相對透鏡光軸傾斜45度的位置和為了將被攝體像引導到攝像元件(后述的CCD27)上而彈起的位置之間轉動。在該可動反射鏡201的上方配置有用于形成被攝體像的聚焦屏205，在該聚焦屏205的上方配置有用于使被攝體像左右反轉的五棱鏡207。在該五棱鏡207的射出側(在圖1中為右側)配置有觀察被攝體像用的目鏡209，在其旁邊不會妨礙觀察被攝體像的位置配置有測光傳感器211。該測光傳感器211具有分割被攝體像并測光的多分割測光元件。
上述可動反射鏡201的中央附近利用半透半反鏡構成，在該可動反射鏡201的背面設有副反射鏡203，用于將在半透半反鏡部透過的被攝體光反射到照相機主體200的下部。該副反射鏡203可以相對可動反射鏡201轉動，在可動反射鏡201彈起時，轉動到覆蓋半透半反鏡部的位置，在可動反射鏡201位于被攝體像觀察位置時，如圖所示位于相對可動反射鏡201垂直的位置。該可動反射鏡201由反射鏡驅動機構219驅動。在副反射鏡203的下方配置有包括測距用傳感器的測距電路217，該電路是用于測定通過透鏡101、102形成的被攝體像的焦點偏移量的電路。
在可動反射鏡201的后方配置有曝光時間控制用焦面式快門213，該快門213由快門驅動機構215驅動控制。在快門213的后方配置有作為攝像元件的CCD(Charge Coupled Devices)27，將通過透鏡101、102形成的被攝體像光電轉換為電氣信號。另外，在本實施方式中，作為攝像元件使用CCD，但不限于此，也可以使用CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等攝像元件。在該CCD27的附近配置有使用壓電元件的壓電泵301。作為流體泵的壓電泵301用于利用空氣流吹掉附著在與CCD27構成為一體的低通濾波器(后面敘述)上的塵埃。該壓電泵301連接在壓電元件驅動電路303上，進行壓電泵301的驅動。
CCD27連接在CCD驅動電路223上，通過該CCD驅動電路223進行模擬數(shù)字轉換(AD轉換)。CCD驅動電路223通過CCD接口225連接在圖像處理電路227上。該圖像處理電路227進行顏色修正、伽馬(γ)修正、對比度修正等各種圖像處理。
圖像處理電路227連接在ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，專用集成電路)271內(nèi)的數(shù)據(jù)總線261上。除圖像處理電路227外，在該數(shù)據(jù)總線261上還連接著后面敘述的程序控制器(以下稱為“主體CPU”)229、壓縮電路231、閃存控制電路233、SDRAM控制電路236、輸入輸出電路239、通信電路241、記錄介質控制電路243、視頻信號輸出電路247、開關檢測電路253。
連接在數(shù)據(jù)總線261上的控制部即主體CPU229，用于控制該單反相機(電子照相機)的流程。并且，連接在數(shù)據(jù)總線261上的壓縮電路231是按照JPEG壓縮存儲在SDRAM237中的圖像數(shù)據(jù)等的電路。另外，圖像壓縮不限于JPEG，也可以適用其他壓縮方法。連接在數(shù)據(jù)總線261上的閃存控制電路233連接在閃存(Flash Memory)235上。該閃存235存儲有用于控制單反相機的流程的程序，主體CPU229按照存儲在該閃存235中的程序進行單反相機的控制。另外，閃存235是可以電氣改寫的非易失性存儲器。SDRAM237通過SDRAM控制電路236連接在數(shù)據(jù)總線261上，該SDRAM237是臨時存儲通過圖像處理電路227進行圖像處理后的圖像信息、或通過壓縮電路231壓縮后的圖像信息的存儲器。
上述測光傳感器211、快門驅動機構215、測距電路217、反射鏡驅動機構219和與壓電元件驅動電路303連接的輸入輸出電路239，通過數(shù)據(jù)總線261控制主體CPU229等的各個電路和數(shù)據(jù)的輸入輸出。通過通信接點300與鏡頭CPU111連接的通信電路241連接在數(shù)據(jù)總線261上，進行與主體CPU229等的數(shù)據(jù)交換和控制命令的通信。連接在數(shù)據(jù)總線261上的記錄介質控制電路243連接在記錄介質245上，進行圖像數(shù)據(jù)等在該記錄介質245上的記錄控制。記錄介質245由xD圖像卡_、閃存卡_、SD存儲卡_或存儲棒_等可以改寫的記錄介質構成，其可以相對照相機主體200自由插拔。
連接在數(shù)據(jù)總線261上的視頻信號輸出電路247通過液晶監(jiān)視器驅動電路249連接在液晶監(jiān)視器251上。視頻信號輸出電路247是把存儲在SDRAM237或記錄介質245中的圖像數(shù)據(jù)轉換為用于顯示在液晶監(jiān)視器251上的視頻信號用的電路。液晶監(jiān)視器251配置在照相機主體200的背面，但只要是攝影者能夠觀察的位置，則不限于背面，也不限于液晶，還可以是其他顯示裝置。檢測快門釋放按鈕的第1行程和第2行程的開關、指示變焦鏡頭的驅動的變焦開關、指示分類模式的分類模式開關等的各種開關255，通過開關檢測電路253連接在數(shù)據(jù)總線261上。
下面，使用圖2說明本第1實施方式的攝像元件單元和作為流體泵的壓電泵301的結構。作為攝像元件的CCD27是按照前面所述對圖像進行光電轉換、并輸出光電轉換信號的元件，利用該CCD27的上下緣部夾持著低通濾波器支撐部件26與低通濾波器25相鄰配置。該低通濾波器25嵌入攝像元件收納殼體24的階梯部上。并且，在CCD27的后背(在圖中為右側)設有攝像元件固定板28，攝像元件收納殼體24和攝像元件固定板28通過墊塊28a利用螺釘28b旋合固定著。因此，CCD27和低通濾波器25利用攝像元件收納殼體24夾持前側，利用攝像元件固定板28夾持后背，從而進行固定。CCD27通過這些低通濾波器25、攝像元件收納殼體24和攝像元件固定板28等形成為密封狀態(tài)，所以塵埃不會直接進入CCD27。在攝像元件固定板28的后背上設有控制CCD27等的輸入輸出的主基板16。該主基板16和攝像元件固定板28通過墊塊16c利用螺釘16d旋合固定為一體。另外，上述低通濾波器25設在CCD27的前面，發(fā)揮使圖像形成用被攝體光束通過的光學元件的作用。
壓電泵301配置在攝像單元的前側上部，利用內(nèi)部為空洞的框體321構成。作為空氣的出入口的噴嘴321b為細長的管狀孔，具有較寬的空間區(qū)域的空氣滯留室321a與該噴嘴321b連通。并且，在噴嘴321b設有只允許空氣流從內(nèi)部排出的排出閥321e。并且，在空氣滯留室321a內(nèi)設有空氣流入孔321c，以便從外部流入空氣。為了防止空氣從該空氣流入孔321c泄露，設置覆蓋空氣流入孔321c的流出閥321d。在空氣滯留室321a的里面設有用于產(chǎn)生空氣流的作為驅動源的壓電元件311，該壓電元件311通過作為彈性部件的彈簧313與振動板315連接安裝。
如上所述構成的壓電泵301的壓電元件311的振動位移(振幅)微小，所以利用固有振動以諧振頻率振動。在把彈簧313的彈性常數(shù)設為k、把薄膜即振動板315的質量設為m時，該壓電泵301的固有振動頻率f表示如下f=12πkm]]>
如果以該頻率f或其附近的頻率驅動壓電元件311，則按照諧振振動進行振動，所以能夠增大振動板315的位移，能夠增大從壓電泵301排出的空氣流量。該振動板315自由振動，所以可以不進行約束，可以使振動板315形成為薄膜狀，將其周圍固定在空氣滯留室312a的內(nèi)壁上使其振動。
說明作為流體泵的壓電泵301的動作。在對壓電元件311施加電壓使諧振振動成為上述振動板315的固有振動時，振動通過彈簧313傳遞，振動板315也諧振振動。通過該諧振振動，空氣滯留室312a的空氣也振動，作為流出路徑從狹小的噴嘴321b放大，空氣流朝向低通濾波器25的表面吹出，可以吹掉附著在低通濾波器25上的塵埃。另外，如果設定使壓電元件311自身的固有振動頻率、和彈簧313及振動板315形成的固有振動頻率盡量接近的整體系統(tǒng)，則效率更好。
下面，使用圖3和圖4所示的流程圖，說明該第1實施方式的數(shù)字單反相機的動作。
首先，向照相機主體200插入電源電池，上述數(shù)字單反相機按照主體CPU229的控制開始圖3所示的重啟電源程序。在開始后，首先在步驟#01，判定照相機的電源開關(未圖示)是否接通。在電源開關斷開時，轉入步驟#03處于睡眠狀態(tài)。該睡眠狀態(tài)指僅在電源開關變?yōu)榻油顟B(tài)時，主體CPU229受理中斷動作，即使操作了除此以外的操作開關，主體CPU229也不受理中斷動作的狀態(tài)。主體CPU229只對電源開關的狀態(tài)變化進行處理，所以能夠抑制電源浪費。
在步驟#01中，在電源開關接通時、或者在睡眠狀態(tài)下電源開關接通時，轉入步驟#05，進行初始化動作。該初始化動作進行電氣初始化和機械初始化。電氣初始化用于重新設定各種標志類和計數(shù)值。并且，機械初始化用于在可動反射鏡201等和快門213等在其驅動過程中由于某種原因未驅動到最后即在中途停止的狀態(tài)下，也使它們移動到初始位置。在機械初始化中，首先檢測各個機構的狀態(tài)，在中途停止時，驅動到其初始位置。然后，執(zhí)行壓電泵301的去除塵埃動作(#07)。該去除塵埃動作如上所述，是使壓電泵301的壓電元件311以固有振動進行諧振振動，從噴嘴321b向低通濾波器25吹出空氣流并吹掉塵埃等的動作。
然后，根據(jù)開關檢測電路253的輸出，檢測設在照相機主體200上的模式旋紐的設定狀態(tài)(#09)。根據(jù)該檢測結果，進行攝影模式的判定(#11)。在所設定的模式為再生模式時，轉入步驟#13，根據(jù)存儲在閃存235和SDRAM237中的圖像數(shù)據(jù)，在液晶監(jiān)視器251上顯示圖像。另一方面，在#11判定的模式為程序攝影模式、光圈優(yōu)先攝影模式、快門速度優(yōu)先攝影模式等攝影的相關攝影模式時，轉入步驟#15，進行所設定模式的處理。在結束再生模式(#13)或攝影模式(#15)的處理時，再次判定電源開關的接通斷開狀態(tài)(#17)。在電源開關接通時，返回前述步驟#09，而在電源開關斷開時，返回睡眠狀態(tài)(#03)。
在執(zhí)行步驟#15的普通模式時，在釋放按鈕被按下一半后，上述數(shù)字單反相機按照主體CPU229的控制進行攝像動作。使用圖4說明該攝像動作。
在進入攝像動作后，首先進行上述的去除塵埃動作(#21)。該去除塵埃動作與步驟#07相同，利用壓電泵301從噴嘴321b向低通濾波器25吹出空氣流，吹掉塵埃等。然后，根據(jù)測光傳感器211的輸出，進行被攝體亮度的測定(#23)。根據(jù)由此獲得的被攝體亮度，通過計算求出快門速度和/或光圈值(#25)。然后，根據(jù)測距電路217的輸出，通過計算求出攝影透鏡101、102的聚焦偏移量，根據(jù)該偏移量，通過鏡頭CPU111驅動鏡頭驅動電路107進行聚焦。
在攝影透鏡的聚焦結束后，接著進行通過徹底按下釋放按鈕應該接通的第2釋放開關是否接通的判定(#29)。在第2釋放開關未接通時，進行通過按下一半釋放按鈕應該接通的第1釋放開關是否接通的判定(#31)。此處在接通時，釋放按鈕處于按下一半狀態(tài)，未處于徹底按下狀態(tài)，所以處于重復進行步驟#29和#31的等待狀態(tài)。在步驟#31中，在手離開釋放按鈕，第1釋放開關斷開的情況下，由于為“否”所以跳過，返回重啟電源程序。
另一方面，在釋放按鈕被徹底按下時，在步驟#29，第2釋放開關接通，在#33以后的步驟中，執(zhí)行實際進行攝像并進行圖像數(shù)據(jù)的記錄用的處理。首先，進行可動反射鏡201的上升動作(#33)。由此，透過攝影透鏡101、102的被攝體光朝向CCD27行進。然后，開始光圈103的收斂動作(#35)，開始CCD27的攝像。同時，開始快門213的前幕的行進，在經(jīng)過規(guī)定時間后開始后幕的行進(#39)。然后，停止CCD27的攝像(#40)。然后，CCD驅動電路223進行圖像信號的讀出，執(zhí)行圖像處理電路227的圖像處理(#41)。該圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)被存儲在SDRAM237等緩存中(#43)。然后，使光圈103恢復為打開狀態(tài)(#45)，使可動反射鏡201下降(#47)，使取景器光學裝置處于觀察被攝體像狀態(tài)。
然后，判定攝影模式是否成為連拍模式(#49)。在判定為連拍模式時，判定釋放按鈕是否保持徹底按下狀態(tài)(#51)。在保持徹底按下狀態(tài)、即第2釋放開關接通的情況下，返回步驟#33，重復攝影。并且，在手離開釋放按鈕，第2釋放開關斷開時，連拍結束(#51為否)。在步驟#49不是連拍模式時、和已結束連拍模式時，轉入步驟#53，把存儲在SDRAM237等的緩存中的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(存儲卡)245中(#53)。然后，判定釋放按鈕是否保持按下一半狀態(tài)、即第1釋放開關是否接通，在接通時，仍處于等待狀態(tài)，所以等待斷開，在斷開后，返回重啟電源程序(#55)。
在以上說明的第1實施方式中，將壓電泵301配置在攝像單元的前側上部，但不限于此，只要是能夠利用空氣流吹掉塵埃的位置即可。例如，也可以將壓電泵301配置在攝像單元的前側下部。
并且，在本第1實施方式中，只設置吹出用空氣流的產(chǎn)生裝置即壓電泵301，但如果在攝像單元的下部設置吸入用泵，則可以吸收吹掉的塵埃，可以防止塵埃在鏡盒內(nèi)漂浮并再次附著在光學元件(低通濾波器25)上。
另外，在本第1實施方式中，作為成為防塵動作的對象的光學元件是低通濾波器25，但不限于此，也可以是CCD27的保護玻璃、紅外截止玻璃等圖像生成用光束通過的光學元件。例如，圖10所示的其他方式在低通濾波器25的前方，設置使朝向CCD通過攝影透鏡的攝影光束透過的作為防塵部件的透明玻璃500，以便塵埃不會附著在低通濾波器25的前面。除該透明玻璃以外與第1實施方式相同，所以省略說明。
并且，在本第1實施方式中，執(zhí)行除塵動作是在接通電源開關時和攝像動作時，但不限于此，可以在合適的任意定時進行。例如，也可以構成為設置檢測更換鏡頭等附件類已安裝在照相機主體上的檢測部，在安裝時執(zhí)行除塵動作。并且，攝像動作時的除塵動作，在本第1實施方式中是在釋放按鈕最初被按下一半時的測光之前執(zhí)行，但只要在按下一半后到實際攝像開始為止的期間，也可以在其他定時進行。
下面，參照

本發(fā)明的第2實施方式。本第2實施方式與第1實施方式相同，是使用數(shù)字單反相機作為攝像裝置的示例。另外，對與第1實施方式相同的結構省略其說明，主要說明本第2實施方式的特征點。
第2實施方式涉及的數(shù)字單反相機的整體結構與第1實施方式相同，由于在圖1的方框圖已示出，所以省略其說明。
使用圖5～圖7說明作為本第2實施方式的流體泵的壓電泵301的結構。圖5～圖7是表示第2實施方式的快門、壓電泵和攝像元件的結構的剖面圖。這些附圖與圖2相比，不同之處是在攝像元件收納殼體24下部設有空氣排出部330，并且圖示了快門213，其他與圖2相同。因此，主要說明上述不同之處，省略說明與圖2相同的部分。
在與壓電泵301對峙的位置，在攝像元件收納殼體24的下部相鄰設置空氣排出部330。該空氣排出部330形成為沿著攝像元件收納殼體24的下部的細長箱狀，具有粘接劑331、流出口332、空氣清洗濾波器333。在空氣排出部330的上表面粘貼著粘接劑331，用于附著伴隨空氣流流過來的塵埃。并且，在空氣排出部330設有流出口332，空氣流可以流出到空氣排出部330的外部。在流出口332的底部設有空氣清洗濾波器333，空氣流通過該空氣清洗濾波器333被過濾，能夠以去除了塵埃的狀態(tài)排出空氣。從空氣排出部330排出的塵埃有可能在照相機主體內(nèi)漂浮，所以在通過粘接劑331和空氣清洗濾波器333去除了塵埃后，排出空氣。
在壓電泵301和空氣排出部330的外側(在圖中為左側，攝影透鏡側)設有快門213?？扉T213具有快門前幕213c、快門后幕213d、存儲箱213b、213a?？扉T前幕213c利用多個快門葉片構成，在快門充電狀態(tài)下展開成為平面狀?？扉T后幕213d利用多個快門葉片構成，在快門充電狀態(tài)下被折疊起來。存儲箱213b存儲快門打開狀態(tài)下的快門前幕213c。存儲箱213a存儲快門打開狀態(tài)下的快門后幕213d。
在多個快門葉片位于覆蓋攝影開口的位置時，如圖5所示，葉片稍微重合并展開。此時，壓電泵301配置在多個快門葉片中最接近作為攝像元件的CCD27的快門葉片側。因此，在從壓電泵301吹出空氣流時，快門葉片不會因空氣流而紊亂移動。
作為流體泵的壓電泵301如在第1實施方式中說明的那樣，以諧振頻率驅動。
使用圖5～圖7說明快門213的動作和使用了空氣流的除塵動作。圖5表示快門213進行快門充電的狀態(tài)，該狀態(tài)指普通的觀察被攝體時。圖6表示伴隨攝像動作的快門打開狀態(tài)，圖7表示快門打開后，后幕行進，快門閉合的狀態(tài)。
在普通的觀察被攝體時，如圖5所示，快門后幕231d被收納在存儲箱213a中，快門前幕231c位于遮擋來自攝影透鏡101、102的被攝體光束的位置。在該狀態(tài)下，在通過壓電泵301從噴嘴321b吹出空氣流時，空氣在被快門前幕213c和低通濾波器25劃分的空間中沿著低通濾波器25流向下側，吹掉附著在低通濾波器25上的塵埃。所吹掉的塵埃朝向空氣排出部330流動，附著/吸附在粘接劑331或空氣清洗濾波器333上，所以再次飛散的可能性較低。
伴隨攝像動作的開始，主體CPU229指示快門驅動電路215開始快門前幕213c的行進時，快門前幕213c行進并收納在收納箱213b中。在圖6所示的這種狀態(tài)下，來自攝影透鏡101、102的被攝體光束透過低通濾波器25成像于CCD27上。此時，空氣流從壓電泵301的流出口321b吹出時，空氣流沿著低通濾波器25流向下部，附著在低通濾波器25的表面上的塵埃被吹掉，并朝向空氣排出部330流動。粘接劑331或空氣清洗濾波器333吸附塵埃使其不再飛散，這與圖5所示相同。
在對應快門速度的快門開口時間經(jīng)過后，如圖7所示，快門后幕213d開始行進，快門后幕213d移動到遮擋來自攝影透鏡101、102的被攝體光束的位置。然后，響應來自主體CPU229的指示，快門驅動電路215進行快門充電動作，由此返回圖5所示狀態(tài)。
下面，說明本實施方式的數(shù)字單反相機的動作。
首先，在本第2實施方式中，從電源開關接通開始的總體控制也與第1實施方式相同，如圖3所示。但是，在第2實施方式中，步驟#15的攝影模式的攝影動作的控制和步驟#07的去除塵埃動作的控制與第1實施方式不同。
在執(zhí)行步驟#15的攝影模式時，在釋放按鈕(未圖示)被按下一半后，進行攝像動作。使用圖8說明該攝像動作。
在進入攝像動作后，首先根據(jù)測光傳感器211的輸出進行被攝體亮度的測定(#123)。根據(jù)由此獲得的被攝體亮度，通過計算求出快門速度和/或光圈值(#125)。然后，根據(jù)測距電路217的輸出，通過計算求出攝影透鏡101、102的聚焦偏移量，根據(jù)該偏移量，通過鏡頭CPU111驅動鏡頭驅動電路107進行聚焦(#127)。
在攝影透鏡的聚焦結束后，接著進行通過徹底按下釋放按鈕應該接通的第2釋放開關是否接通的判定(#129)。在第2釋放開關未接通時，進行通過按下一半釋放按鈕應該接通的第1釋放開關是否接通的判定(#131)。此處在第1釋放開關接通時，釋放按鈕處于按下一半狀態(tài)，未處于徹底按下狀態(tài)，所以處于重復進行步驟#129和#131的等待狀態(tài)。在步驟#131中，在手離開釋放按鈕，第1釋放開關斷開的情況下，由于為“否”所以跳過，返回重啟電源程序。
另一方面，在釋放按鈕被徹底按下時，在步驟#129，第2釋放開關接通，在#133以后的步驟中，執(zhí)行實際進行攝像并進行圖像數(shù)據(jù)的記錄用的處理。首先，進行可動反射鏡201的上升動作(#133)。由此，透過攝影透鏡101、102的被攝體光束被引導到快門213側。然后，開始光圈103的收斂動作(#135)。并且，開始壓電泵301的動作(#136)，如前面所述，從流出口321b吹出空氣流，吹掉附著在低通濾波器25的表面上的塵埃。
然后，在通過CCD27開始攝像被攝體像時(#137)，同時使前幕213c開始行進(#138)。并且，等待經(jīng)過對應快門速度的設定秒(#139)。在經(jīng)過設定秒后，轉入步驟#140，使快門后幕213d開始行進(#140)，停止CCD27的攝像動作(#141)，停止通過壓電泵301吹出空氣流(#142)。
在步驟#136中壓電泵301起動的時間點，如圖5所示，低通濾波器25附近的空間被快門前幕213c封閉。在該狀態(tài)下，在快門前幕213c和低通濾波器25之間，通過壓電泵301使空氣流流過。該情況時，由于被劃分后的狹小空間，所以能夠沿著低通濾波器25的表面有效地流過空氣流。在步驟#138，在快門前幕213c開始/結束行進時，如圖6所示，低通濾波器25附近的空間不再被快門前幕213c所劃分，但壓電泵301朝向低通濾波器25吹出空氣流，所以能夠沿著低通濾波器25流動并吹掉塵埃。然后，在快門后幕213d開始/結束行進時，如圖7所示再次形成被低通濾波器25和快門后幕213d封閉的空間。
這樣，在本第2實施方式中，利用通過壓電泵301形成的空氣流進行的除塵動作，在步驟#136～#142之間的快門打開狀態(tài)即攝像動作中及其前后進行。在除塵動作中，塵埃被吹掉，即使遮擋在低通濾波器25前側通過的被攝體光，也不會靜止在一處，所以幾乎不會作為塵埃的影子被攝入。
在結束步驟#142的壓電泵停止的處理后，接著CCD驅動電路223進行CCD27的圖像信號的讀出，執(zhí)行圖像處理電路227的圖像處理(#143)。該圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)被存儲在SDRAM237等緩存中(#144)。然后，使光圈103恢復為打開狀態(tài)(#145)，使可動反射鏡201下降并進行快門充電(#147)，從而使取景器光學裝置處于觀察被攝體像狀態(tài)。反射鏡下降是通過主體CPU229指示反射鏡驅動機構219，使得在攝像過程中位于上升位置的可動反射鏡201下降到圖1所示的下降位置而完成的。并且，快門充電是與可動反射鏡201的下降連動機械地進行的，以便從圖7所示的快門后幕行進結束狀態(tài)處于圖5所示的快門充電狀態(tài)。該機構是公知技術，所以進行省略。
然后，判定攝影模式是否成為連拍模式(#149)。在判定為連拍模式時，判定釋放按鈕是否保持徹底按下狀態(tài)(#151)。在保持徹底按下狀態(tài)、即第2釋放開關接通的情況下，返回步驟#133，重復攝影。并且，在手離開釋放按鈕，第2釋放開關斷開時，連拍結束(#151為否)。在步驟#149不是連拍模式時、和已結束連拍模式時，轉入步驟#153，把存儲在SDRAM237等的緩存中的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(存儲卡)245中(#153)。然后，判定釋放按鈕是否保持按下一半狀態(tài)、即第1釋放開關是否接通，在接通時，仍處于等待狀態(tài)，所以等待斷開，在斷開后，返回重啟電源程序(#155)。
下面，使用圖9說明步驟#07所示的電源接通時或初始化動作后的去除塵埃動作。
首先，起動壓電泵301，從流出口321b吹出空氣流(#161)，按照前面所述利用空氣流去除塵埃。即，如圖5所示，在被快門前幕213c和低通濾波器25劃分的空間中，空氣流朝向空氣排出部330流動，吹掉附著在低通濾波器25上的塵埃。在使該狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間后，停止壓電泵301(#163、165)。
然后，使快門前幕213c行進(#167)，使快門后幕213d行進(#169)。在快門213的動作結束后，再次使壓電泵301動作規(guī)定時間(#171～#175)，利用空氣流去除塵埃。這在快門213動作過程中，快門213的材料即金屬和塑料相互摩擦，有可能產(chǎn)生塵埃。因此，在電源接通時間點和初始化動作后預先使快門213動作并去除塵埃。在使壓電泵301停止后，進行快門213的充電(#177)。然后，判定該去除塵埃動作是否已進行預先確定的次數(shù)，在未達到規(guī)定次數(shù)時，返回步驟#161，重復上述步驟。在已進行規(guī)定次數(shù)的去除塵埃動作時，返回圖3所示的重啟電源程序。
在以上說明的本第2實施方式中，設置作為攝像元件的CCD27、由低通濾波器25等構成的防塵部件、用于在該防塵部件的表面產(chǎn)生空氣流的作為流體泵的壓電泵301、和開閉攝影開口的快門213。并且，至少在快門213閉合時，進行控制使通過壓電泵301產(chǎn)生空氣流(#136～#138、#140～#142、#161～#165、#171～#175)，從而去除塵埃。因此，可以利用簡單的結構在合適的定時去除附著在攝像部上的塵埃。
并且，在本第2實施方式中，快門213是具有層疊多個葉片形成的快門前幕213c、和層疊多個葉片形成的快門后幕213d的焦面快門，在防塵部件附近隔著規(guī)定間隔配置。因此，可以通過壓電泵301有效產(chǎn)生空氣流。
另外，在本第2實施方式中，在快門前幕213c或快門后幕213d位于閉合攝影開口的閉合位置時，通過壓電泵301產(chǎn)生空氣流，所以能夠使空氣流流向由快門幕和防塵部件之間劃分的空間，可以有效去除塵埃。
并且，在本第2實施方式中，快門213的葉片被層疊，壓電泵301至少在快門前幕213c或快門后幕213d處于閉合位置的狀態(tài)下，從多個葉片中最接近攝像元件側配置的葉片所在的一側產(chǎn)生上述空氣流。因此，葉片不會因空氣流而紊亂。
另外，在本第2實施方式中，在快門213閉合的狀態(tài)下使壓電泵301開始動作(#136)，然后在快門213驅動過程中也斷續(xù)地產(chǎn)生空氣流(#138～#149)。因此，可以減小在攝像過程中受到塵埃影響使得塵埃的影子作為圖像被攝入的可能性。
另外，在本實施方式中，在作為攝像裝置的單反相機的初始狀態(tài)下，重復執(zhí)行壓電泵301的空氣流產(chǎn)生動作和快門驅動動作(#07、#161～#179)。因此，能夠在合適的定時去除攝像裝置的塵埃。
另外，在本第2實施方式中，在攝像動作之前使壓電泵301動作(#136)，在攝像動作結束后使壓電泵301停止(#142)。因此，可以減小在攝像過程中受到塵埃影響使得塵埃的影子作為圖像被攝入的可能性。
并且，在本第2實施方式中，在使快門213動作后，使壓電泵301動作(#167～#175)。因此，可以事前去除由于快門的掀起而產(chǎn)生的塵埃。
另外，在本第2實施方式中，在與壓電泵301對峙的位置設置使空氣流可以流出的流出口322，所以通過壓電泵301被吹出的空氣流朝向排出口流動，并排出或粘接塵埃等，所以能夠防止塵埃飛散。
在以上說明的第2實施方式中，作為流體泵使用了壓電泵301，但不限于此，也可以是能夠生成空氣流的裝置。另外，在本第2實施方式中，作為成為防塵動作的對象的防塵部件或光學元件相當于低通濾波器25，但不限于此，也可以是CCD27的保護玻璃、紅外截止玻璃等圖像生成用光束通過的光學元件。例如，圖11所示的其他方式在低通濾波器25的前方，設置使朝向CCD通過攝影透鏡的攝影光束透過的作為防塵部件的透明玻璃500，使得塵埃不會附著在低通濾波器25的前面。除該透明玻璃以外與第2實施方式相同，所以省略說明。
并且，在本第2實施方式中，將壓電泵301配置在攝像單元的前側上部，但不限于此，只要是能夠利用空氣流吹掉塵埃的位置即可。例如，也可以將壓電泵301配置在攝像單元的前側下部或左右任何位置。該情況時，空氣排出部330配置在與壓電泵301對峙的位置。
另外，在本第2實施方式中，只設置空氣流排出用的排出口332，但如果設置排出用或吸入用泵，則可以有效收集吹掉的塵埃，可以防止塵埃在鏡盒內(nèi)漂浮并再次附著在光學元件(低通濾波器25)上。
并且，在本第2實施方式中，執(zhí)行除塵動作是在接通電源開關并進行初始化動作時和攝像動作時，但不限于此，可以在合適的任意定時進行，例如，也可以構成為設置檢測更換鏡頭等附件類已安裝在照相機主體上的檢測單元，在安裝時執(zhí)行除塵動作。
并且，攝像動作時的除塵動作是在快門被打開并實際攝像的過程中進行，但只要在按下一半后到實際攝像結束為止的期間，也可以在其他定時進行。
上述各個實施方式是將本發(fā)明適用于數(shù)字單反相機的示例，但不限于數(shù)字單反相機，例如也可以將本發(fā)明適用于透鏡更換式的取景范圍式數(shù)字照相機和普通的便攜式數(shù)字照相機等。特別是，本發(fā)明在適用于下述結構的攝像裝置時有效，該攝像裝置在卸下透鏡和其他部件時攝像元件和光學元件等露出，所以外部的塵埃有可能進入主體內(nèi)部。
雖然示出并描述了本發(fā)明的考慮過的優(yōu)選實施方式，但當然在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)很容易進行具體的變更和修改。從而，本發(fā)明嚴格地不限定于上述描述和實施例，但涵蓋所有包含在權利要求范圍內(nèi)的修改。
權利要求
1.一種攝像單元，該攝像單元具有防塵裝置，該攝像單元包括攝像元件和設于該攝像元件前面的防塵部件，該攝像單元的特征在于，上述攝像單元還包括以壓電元件作為驅動源的流體泵，該流體泵用于在該防塵部件的前面產(chǎn)生空氣流。
2.根據(jù)權利要求1所述的攝像單元，其中，上述防塵部件是低通濾波器。
3.根據(jù)權利要求1所述的攝像單元，其中，上述防塵部件是透明玻璃部件。
4.根據(jù)權利要求1所述的攝像單元，其中，上述攝像單元在攝像裝置中使用。
5.根據(jù)權利要求1所述的攝像單元，該攝像單元還包括用于開閉射入上述攝像元件的光束的快門。
6.一種攝像裝置，該攝像裝置包括攝像元件和設于該攝像元件前面的防塵部件，該攝像裝置的特征在于，上述攝像裝置還包括以壓電元件作為驅動源的流體泵，該流體泵用于在上述防塵部件(低通濾波器)的前面產(chǎn)生空氣流。
7.根據(jù)權利要求6所述的攝像裝置，其中，上述防塵部件是低通濾波器。
8.根據(jù)權利要求6所述的攝像裝置，其中，上述防塵部件是透明玻璃部件。
9.根據(jù)權利要求6所述的攝像裝置，該攝像裝置還包括用于使對象物體像形成于上述攝像元件上的鏡頭；和控制上述流體泵而使其產(chǎn)生上述空氣流的控制部。
10.根據(jù)權利要求9所述的攝像裝置，其中，上述控制部控制上述流體泵而使其在電源接通時，產(chǎn)生上述空氣流。
11.根據(jù)權利要求9所述的攝像裝置，其中，上述控制部控制上述流體泵而使其在執(zhí)行攝像動作時，產(chǎn)生上述空氣流。
12.根據(jù)權利要求9所述的攝像裝置，其中，上述攝像裝置的上述鏡頭是更換式鏡頭，在上述鏡頭被安裝在攝像裝置主體上時，上述控制部控制上述流體泵而使其產(chǎn)生上述空氣流。
13.根據(jù)權利要求9所述的攝像裝置，該攝像裝置還包括用于開閉對于上述攝像元件的攝像開口的快門。
14.根據(jù)權利要求13所述的攝像裝置，其中，上述控制部控制上述流體泵而使其至少在上述快門處于閉合狀態(tài)時，產(chǎn)生上述空氣流。
15.根據(jù)權利要求13所述的攝像裝置，其中，上述控制部在使上述快門動作后，使上述流體泵動作。
16.根據(jù)權利要求13所述的攝像裝置，其中，上述攝像裝置在與上述流體泵對峙的位置，配置了可使空氣流流出的流出口。
17.根據(jù)權利要求13所述的攝像裝置，其中，上述快門是具有通過層疊多個葉片而形成的前幕、和通過層疊多個葉片而形成的后幕的焦面快門，并在上述防塵部件附近隔著規(guī)定間隔進行了配置。
18.根據(jù)權利要求17所述的攝像裝置，其中，上述控制部在上述前幕或后幕位于閉合上述攝像開口的閉合位置時，通過上述流體泵來產(chǎn)生空氣流。
19.根據(jù)權利要求17所述的攝像裝置，其中，上述流體泵處于上述前幕或后幕在閉合位置的狀態(tài)時，從多個葉片中配置在最接近攝像元件側的葉片所在的一側產(chǎn)生上述空氣流。
20.根據(jù)權利要求17所述的攝像裝置，其中，上述控制部至少在上述快門閉合的狀態(tài)下，使上述流體泵開始動作，然后在上述快門的驅動過程中也持續(xù)地產(chǎn)生上述空氣流。
21.根據(jù)權利要求17所述的攝像裝置，其中，上述控制部在上述攝像裝置的初始狀態(tài)下，重復執(zhí)行上述流體泵的空氣流產(chǎn)生動作和上述快門驅動動作。
22.根據(jù)權利要求17所述的攝像裝置，其中，上述控制部在上述攝像裝置的攝像動作之前，使上述流體泵動作，在上述攝像動作結束后，使上述流體泵停止。
23.一種防塵裝置，該防塵裝置包括圖像形成用的光束通過的防塵部件，該防塵裝置的特征在于，上述防塵裝置還包括流體泵，其以壓電元件作為驅動源，用于在上述防塵部件的前面產(chǎn)生空氣流；和控制部，其控制上述流體泵，使得利用上述空氣流去除附著在上述防塵部件上的塵埃。
24.根據(jù)權利要求23所述的防塵裝置，其中，上述防塵部件是低通濾波器。
25.根據(jù)權利要求23所述的防塵裝置，其中，上述防塵部件是透明玻璃部件。
26.根據(jù)權利要求23所述的防塵裝置，該防塵裝置還包括驅動流體的振動板，其中，上述流體泵的上述壓電元件借助于上述振動板的固有振動而進行諧振。
27.根據(jù)權利要求23所述的防塵裝置，其中，上述流體泵在內(nèi)部具有通過彈性部件與上述壓電元件連接安裝的振動板。
28.根據(jù)權利要求23所述的防塵裝置，其中，上述流體泵在內(nèi)部具有空氣滯留室和與其連通的噴嘴。
29.根據(jù)權利要求23所述的防塵裝置，其中，在上述流體泵的上述空氣滯留室設置空氣流入孔，并且該防塵裝置具有用于防止空氣從該空氣流入孔泄露的防止流出閥。
30.根據(jù)權利要求23所述的防塵裝置，其中，在上述流體泵的上述噴嘴上具有用于防止空氣從該噴嘴進入的防止流入閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種攝像裝置及攝像單元，其中，該攝像裝置具有攝像元件；設于該攝像元件前面的防塵部件；流體泵，其以壓電元件作為驅動源，用于在上述防塵裝置的前面產(chǎn)生空氣流。上述空氣流用于去除附著在上述防塵部件表面上的塵埃。例如，上述防塵部件可以構成為配置在攝像光路上的低通濾波器或透明玻璃部件。
文檔編號B08B5/00GK101017312SQ20071000655
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權日2006年2月6日
發(fā)明者高梨立男, 三上和生, 渡辺洋二 申請人:奧林巴斯映像株式會社