光学機器及び当該光学機器における異物除去方法
【課題】 特別な動力源を必要とせずに、シャッタに付着した異物を取り除くことが可能な光学機器を提供する。
【解決手段】 被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタが、光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま、フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動して、そのシャッタに付着している異物を振るい落とす。すなわち、フォーカルプレンシャッタのオーバーチャージを利用することで、付着する異物を振動除去することを実現する。
【解決手段】 被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタが、光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま、フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動して、そのシャッタに付着している異物を振るい落とす。すなわち、フォーカルプレンシャッタのオーバーチャージを利用することで、付着する異物を振動除去することを実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の光学機器において、フォーカルプレンシャッタに付着した塵埃を除去する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラの撮影レンズの焦点面近傍に塵埃が存在すると、その塵埃の影が固体撮像素子に写り込んでしまうという問題があった。このような塵埃は、レンズ交換時に外部から侵入したり、カメラ内部でのシャッタやミラーの動作に伴い、その構造部材である樹脂等の微細な磨耗紛に起因すると考えられてきた。このような塵埃が、固体撮像素子の保護用のカバーガラスとカバーガラスの前面に配設されている赤外線カットフィルタや光学ローパスフィルタ等の光学フィルタの間に入り込んでしまった場合には、その塵埃を除去するためにカメラを分解しなければならなかった。このため、固体撮像素子のカバーガラスと光学フィルタとの間に塵埃が入り込まないように密閉構造にするような対処法がとられてきた。
【０００３】
しかしながら、光学フィルタの固体撮像素子と反対側の表面に塵埃が付着し、それが焦点面の近傍である場合には、その塵埃が影となって固体撮像素子に写り込んでしまうという問題が依然として残っていた。この光学フィルタの固体撮像素子と反対側（レンズユニット側）の面に塵埃が付着するメカニズムは、以下のように考えられる。
【０００４】
通常、光学フィルタの前面には、フォーカルプレンシャッタが展開した状態（閉じた状態）で配置されている。このため、上述の原因で発生した塵埃が直接光学フィルタに付着しない構造になっている。即ち、上記原因で生じた塵埃は、展開状態にあるシャッタ羽根上に一旦付着した後、シャッタの開閉動作によって飛び散り、開放状態になったシャッタを通して光学フィルタに付着すると考えられる。
【０００５】
この問題に鑑みて、塵埃が光学フィルタに付着しにくいシャッタ構造である、二重遮光方式シャッタ（特許文献１）が提案されている。これは、シャッタ羽根の走行速度を上げるためにシャッタ羽根を軽量化したもので、シャッタ羽根を薄型化したことによる遮光性の問題を回避するため、撮影待機状態時に２つの羽根群を展開状態として遮光性を高めるように構成している。このような構成によれば、レリーズ動作によって、塵埃が付着したシャッタ羽根群を先に動作させて塵埃が飛散したとしても、光学フィルタ側にあるもう一つのシャッタ羽根群は展開状態にある。このため飛散した塵埃が光学フィルタに向かっても、その展開状態にあるシャッタ羽根群に遮られて光学フィルタに到達できないため、塵埃がフィルタに付着するのを防止できる。また、最初のシャッタ羽根群の動作の後に、塵埃の付着が少ない光学フィルタ側のシャッタ羽群を動作させるため、上記従来の構成のフォーカルプレンシャッタに比べて、光学フィルタに付着する塵埃を大幅に抑制することができる。
【０００６】
また、光学機器の内部で行われる動作として、シャッタ速度を上昇させるためのシャッタオーバーチャージ（特許文献２）が知られている。
【特許文献１】特願平８−２１１４４５号公報
【特許文献２】特許第３５７６７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された二重遮光方式のシャッタを用いた場合、最初に動作するシャッタ羽根群による塵埃の飛散が完全に収まる前にもう一方のシャッタ羽根群の動作が開始されると、光学フィルタへの塵埃の付着を完全に防止することができない。また撮影待機状態では、遮光のために常に２つの羽根群を展開状態にしなければならないという特殊な動作をとる必要があるため、レリーズボタンが押下されてから撮影を開始するまでのタイムラグが長くなるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することにある。
【０００９】
本願発明の特徴は、特別な動力源を必要とせずに、シャッタに付着した異物を取り除くことができる点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る光学機器は以下のような構成を備える。即ち、
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、
前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段と、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま、前記駆動手段により前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る光学機器における異物除去方法は以下のような工程を備える。即ち、
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段とを具備する光学機器における異物除去方法であって、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動工程
を有することを特徴とする。
【００１２】
尚、この課題を解決するための手段は、本願発明の特徴の全てを列挙しているものではなく、特許請求の範囲に記載された他の請求項及びそれら特徴群の組み合わせも発明になり得る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フォーカルプレンシャッタに付着した異物が光学素子に付着するのを防止することができる。また、フォーカルプレンシャッタに付着した異物を除去するための動力源を別途設ける必要がないため、安価に、また大型化せずに構成できる。また、一度フォーカルプレンシャッタから飛散させた塵埃を、光学フィルタへ付着させてしまうことを低減する事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１５】
本実施の形態では、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラと称する）について説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１６】
また本発明は、後述する実施形態である各装置の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体（又は記録媒体）をシステム或は装置に供給し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵ或はＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係るカメラ５００の構造を説明する概略断面図で、使用者が被写体の構図などを確認するために交換レンズ５０１から入射した被写体像をファインダ５０２で確認するための撮像待機状態を示している。
【００１８】
図２は、本実施の形態に係るカメラ５００の構造を説明する概略断面図で、撮像中の構造を示している。尚、図１及び図２において、共通する部分は同じ記号で示している。
【００１９】
交換レンズユニット５０１は、被写体からの反射光を捉えて固体撮像部２３に結像させるための複数のレンズ（５０１ａ，５０１ｂなど）を有している。マウント部５０３は、この交換レンズユニット５０１をカメラ本体に装着する。主ミラー（クイックリターンミラー）５０５は、ミラーボックス５０４と呼ばれる空間内で交換レンズユニット５０１と撮像部５０の光軸上に配置されている。図１に示す撮影待機時では、被写体像を使用者が確認できるように、入射した光束をファインダ５０２内部に導くために図１上方に反射させている。フォーカルプレンシャッタ１０は、レンズユニット５０１から入射した光束を所望する時間、撮像部５０に照射させるシャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄから構成される先幕１１と同様の構成を有する後幕１２を有している。ファインダ５０２は、フォーカシングスクリーン５０６、プリズム５０７及び接眼レンズ５０８を有している。フォーカシングスクリーン５０６は、主ミラー５０５により上側に反射された光束を結像する。プリズム５０７は、このフォーカシングスクリーン５０６に結像した像を正立実像にするために内部で像を反射させる。接眼レンズ５０８は、プリズム５０７から射出された像を適正な倍率で使用者が確認できるようにしている。
【００２０】
次に撮像部５０の構成を説明する。光学素子２１は、赤外フィルタやローパスフィルタ等を含む。保持部材２２は、この光学素子２１を固体撮像部２３に対して保持している。カバー部材２３ａは、固体撮像素子２３ｂを保護するためのカバーである。シール部材２４は、固体撮像部２３のカバー部材２３ａと光学素子２１との間を密封している。接続端子２３ｃは、固体撮像部２３の電気的接続端子で、この端子２３ｃとカメラ５００の動作を制御する制御回路を構成する電気素子が搭載されている基板２５とが接続されている。保持板２６は、固体撮像部２３と一体化して固体撮像部２３をカメラ５００のシャーシ（不図示）にビス（不図示）によって固定されている。
【００２１】
撮像前は図１に示すように、光軸上に設置された主ミラー５０５により光束を上部に垂直に反射させ、被写体像をフォーカシングスクリーン５０６で結像し、プリズム５０７により像を正立実像に合わせた後、接眼レンズ５０８を介して確認ができる。
【００２２】
一方、撮像中は図２に示すように、交換レンズユニット５０１から入射した光束を撮像部５０に入射させるために主ミラー５０５を跳ね上げて光軸上から回避させる。これにより、交換レンズユニット５０１から入射した光束はフォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１と後幕１２で形成する開口部を通過し、撮像部５０に入射する。
【００２３】
図３は、本実施の形態に係るカメラ５００におけるフォーカルプレンシャッタ１０と撮像部５０の構成図で、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。
【００２４】
図３において、フォーカルプレンシャッタ１０は、シャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄを具備する先幕１１、同じく複数のシャッタ羽根を具備する後幕１２、先幕１１及び後幕１２の駆動スペースを分割している中間板１３を有している。更に、後幕１２の押え板であるとともに、撮像のためにその略中央部に開口１４ａが設けてある押え板１４、先幕１１の押え板であるとともに、撮像のためにその略中央部に開口１５ａが設けられているカバー板１５を有している。尚、先幕１１を構成するシャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄ及び後幕１２のシャッタ羽根は、それぞれ複数の駆動レバー（不図示）によって一体的に開閉動作を行うようになっている。また開閉動作時の摩擦負荷や摩擦帯電を防止するために、導電性の材料で形成されている。また、その表面に摺動性を向上させたり帯電を防止したりする表面処理がされている。
【００２５】
上述した構成において、図１に示す撮影待機状態からレリーズ釦が押されると、まず第１の羽根群１１ａ〜１１ｄが重畳し、次いで先幕１１の走行開始から所定時間が経過した後に第２の羽根群である後幕１２が展開する。これにより、所定時間の間、開口部１４ａ及び開口部１５ａが開口して露光動作が行われる。撮影完了後は、次の撮影に備えて、チャージ源により先幕１１は展開状態に、後幕１２は重畳状態に戻る。
【００２６】
撮像部５０において、固体撮像素子２３ｂは有限間隔で画素を配列しているため、その間隔以上に空間周波数の高い光は単一の画素にしか入らない。これにより本来とは異なる色として認識される偽色や色モアレが生じる。また固体撮像部２３ｂの表面で入射した光が反射することにより赤外光のゴーストやかぶりといった問題が生じる。これらを防止するため、固体撮像部２３の前面には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどが積層された光学素子２１が配置されている。また固体撮像部２３と光学素子２１はシール部材２４で密閉されている。
【００２７】
ところで、このデジタルカメラ５００はフィルムカメラとは異なり撮像部１０で撮像する。このため、撮像部１０の最表面にある光学素子２１に塵埃が付着すると、その付着した塵埃の箇所は固体撮像素子２３ｂに光が届かなくなり、撮影した画像に影として写りこみ続けるということが問題となっている。
【００２８】
この塵埃が発生する原因としては、以下の要因が考えられる。
１．このカメラ５００のようにフォーカルプレンシャッタ１０を有するカメラでは、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１及び後幕１２がシャッタ動作時に擦れることによってシャッタ羽根群の塗装が剥がれる。こうして剥がれた塗装が塵埃としてカメラ内部に残留してしまうことがある。
２．カメラ５００等のレンズ交換式のカメラでは、交換レンズユニット５０１が非装着時にカメラのマウント５０３を保護するマウントキャップ（不図示）が装着される。この際マウントキャップとマウント５０３が擦れることによりマウントキャップが削れ、マウントキャップの削れ片が塵埃として発生してしまうことがある。
３．交換レンズユニット５０１の交換時、外部からカメラ内部へ塵埃が侵入することがある。
【００２９】
図４は、こうして発生した塵埃が光学素子２１に付着する状況を説明する図である。
【００３０】
光学素子２１は、撮影する瞬間以外では、展開状態の先幕１１に覆われている。よって、上述の原因（２）或は（３）で発生した塵埃（図４中４１で示す）は、展開状態の先幕１１や主ミラー５０５上等のミラーボックス５０４内に存在する。ここで、主ミラー５０５上や展開状態の先幕１１上以外に付着した塵埃４１が直接光学素子２１に付着するとは考えにくく、光学素子２１に付着する塵埃４１は、一旦、先幕１１に付着する成分が多いと考えられる。
【００３１】
その状態からカメラ５００のレリーズ釦が押されて撮影動作が開始されると、先幕１１が徐々に重畳されて開放される。一方、重畳状態にあった後幕１２は、一定の光量を撮像部５０に通過させるように先幕１１と共に光軸に垂直な方向にスリットを形成しながら徐々に展開状態となる。このとき、先幕１１に付着していた塵埃４１にはその場に残ろうとする慣性力（Ｃ）、シャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄが重畳されることによるこそぎ落としによる駆動力（Ｂ）、及びシャッタ羽根の撓みにより発生した振動による駆動力（Ａ）が働く。これらにより先幕１１から分離された塵埃４１は、その大部分がレンズユニット５０１側への初速を持つ。一方、慣性力により空間に浮遊した塵埃４１の一部が先幕１１がなくなった負圧により光学素子２１側への初速を持つ。この内、先幕１１から飛散した塵埃４１の大部分である、レンズユニット５０１方向への初速を持った塵埃４１の中で速度の遅いものは、先幕１１とスリットを形成しながら走行してきた後幕１２により、レンズユニット５０１方向への移動が遮断される。そして、後幕１２の撓みにより光学素子２１側へ弾き飛ばされて光学素子２１に付着する。
【００３２】
以上のようなプロセスで塵埃４１が光学素子２１に付着するものと考えられる。このことから、撮影待機状態において、展開状態にある先幕１１に塵埃４１を付着させないことが、光学素子２１に塵埃４１を付着させない重要な要件であることがわかる。
【００３３】
本実施の形態はこの点に注目してなされたもので、先幕１１に付着した塵埃４１を、撮影動作の開始前に先幕１１（シャッタ羽根）から強制的に落下させることにより、未然に塵埃４１が光学素子２１へ付着するのを防止したものである。この動作を実現するため、実施の形態１では、オーバーチャージが可能なシャッタを用いることを特徴としている。シャッタのオーバーチャージ動作は本来、ストロボ同調速度を高速化するとともに、最高シャッタ速度の高速化を目指して幕速の向上を図ることを目的とするもので、シャッタ羽根を駆動する駆動バネのチャージ力を増すものである。このように、このオーバーチャージ動作は、駆動バネを通常のチャージ量よりも余分にチャージするための動作である。よって通常のチャージに加えて余分にチャージする動作であるので、シャッタ羽根自体は閉状態を保っており、写真撮影の露光には直接関与しない動作であり、独立の動作をとることができる。
【００３４】
本実施の形態では、この点に着目し、この動力を、先幕１１に付着した塵埃４１を落とすため駆動源とし、この動力をシャッタ羽根に衝撃力として与え、振動させることによって、先幕（シャッタ羽根）に付着した塵埃４１を落下させるようにしている。
【００３５】
以下、本実施の形態に係るオーバーチャージ可能なシャッタの構造を図５〜図１１を参照して説明する。
【００３６】
図５は、本実施の形態に係るシャッタ装置全体の構成を示す斜視図である。図６は、チャージ完了状態を示す機構要部平面図、図７は第１のシャッタ羽根である先幕１１及び第２のシャッタ羽根である後幕１２が露光終了している状態（チャージ開始前の状態）を示す機構要部平面図である。
【００３７】
図８は、チャージが完了したオーバーチャージ状態を示す機構要部平面図である。図９は、先駆動レバー１１３がオーバーチャージ位置からチャージ完了位置に移行し、先サブレバー１１８がオーバーチャージ位置にある状態を示す機構要部平面図である。図１０は先駆動レバー１１３、先サブレバー１１８がチャージ完了位置にある状態を示す機構要部平面図である。そして図１１は、チャージ完了状態のシャッタ装置の駆動部を中心にした上面図である。ここで図１０及び図１１に示すように各部材は、シャッタ地板１３８上に設置されている。
【００３８】
各図において１０１は、カメラ本体の動力伝達部材１６０によって駆動されるチャージレバーである。このチャージレバー１０１は、軸１０２を中心に回動可能に保持されているとともに、バネ（不図示）によって反時計回り方向の付勢力が与えられており、ストッパ（不図示）によって図６に示す位置と図８に示す位置との間で回動するように設置されている。又後述する先サブチャージレバー１０８と一体的に回動するための連結穴１０１ａを有している。１０４はチャージレバー１０１と後述のチャージカムレバー１０５に対して、回動可能に軸支された連結レバーで、チャージレバー１０１の回動に連動して後述のチャージカムレバー１０５を回動させる。チャージカムレバー１０５は、軸１０６に回動可能に保持されている。このレバー１０５の一方の端部のカム部１０５ａは、後述する先駆動レバー１１３をチャージする際に、先駆動レバー１１３のローラ１１７と当接して後述の先羽根（先幕）駆動バネ１１５をチャージする。またチャージカムレバー１０５の他方の端部のカム部１０５ｂは、後述する後駆動レバー１２６をチャージする際に、後駆動レバー１２６のローラ１３０と当接して後述の後羽根（後幕）駆動バネ１２８をチャージする。また、このチャージカムレバー１０５には、後述する後サブチャージレバー１０９と当接する連結ローラ１０７が回動可能に軸支されている。
【００３９】
先サブチャージレバー１０８は、チャージレバー１０１と同じ軸１０２を中心に回動する。先サブチャージレバー１０８は、後述の先羽根補助バネ１１９をチャージするための後述の先サブレバー１１８をチャージするカム部１０８ａと、チャージレバー１０１と一体的に回動するための連結部１０８ｂが設けられており、チャージレバー１０１の連結穴１０１ａと結合している。後サブチャージレバー１０９は、軸１１０に回動可能に保持されるとともにバネ１１１によって時計回り方向の付勢力が与えられ、常に連結ローラ１０７に当接する。また後サブチャージレバー１０９には、後述する後サブレバー１３１に当接可能な後サブチャージレバーローラ１１２が軸支されている。この後サブチャージレバーローラ１１２が後サブレバー１３１に当接して、後サブレバー１３１を移動させることで後述の後羽根補助バネ１３２がチャージされる。
【００４０】
先駆動レバー１１３は、軸１１４を中心に回動可能に保持されている。このレバー１１３には、チャージカムレバー１０５のカム部１０５ａと当接可能な先駆動レバーローラ１１７が設けられ、また後述する先緊定レバー１２３に係止される被係止部１１３ａが形成されている。このレバー１１３には、第１のバネである先羽根駆動バネ１１５によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６では、先駆動レバー１１３が後述の先緊定レバー１２３に係止された状態で、先幕１１がシャッタのアパチャー枠を覆った状態を表している。
【００４１】
先サブレバー１１８は、先駆動レバー１１３と同軸上に回動可能に支持され、第２のバネである先羽根補助バネ１１９によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６では、先駆動レバー１１３の当接部１１３ｃと先サブレバー１１８の当接部１１８ａとが当接して、先駆動レバー１１３にも先羽根補助バネ１１９のバネ力が加わっている。ストッパ部１１８ｂは、先駆動レバー１１３の回動とともに一体的に回動する先サブレバー１１８に設けられている。このストッパ部１１８ｂは、先ストッパ軸１２０に設けられたゴム又は軟質プラスチック等を成形した弾性部材で作られた先ストッパ１２１に当接して先サブレバー１１８の時計回り方向の回動を止める。先サブレバーローラ１２２は、先サブレバー１１８に軸支されており、先サブチャージレバー１０８のカム部１０８ａに当接して先サブレバー１１８に力を伝える。先緊定レバー１２３は、軸１２４を中心に回動可能に支持された緊定部材で、バネ１２５によって反時計回り方向の付勢力が与えられている。この先緊定レバー１２３は、図６の状態では不図示のストッパによって、これ以上反時計回り方向に回動できないようになっている。１２３ａは、先駆動レバー１１３の被係止部１１３ａと当接して先駆動レバー１１３を時計回り方向に回動しないように係止する係止部である。後駆動レバー１２６は、軸１２７を中心に回動可能に支持されている。このレバー１２６には、チャージカムレバー１０５のカム部１０５ｂと当接する後駆動レバーローラ１３０が設けられている。またこのレバー１２６には、後述する後緊定レバー１３５に係止される被係止部１２６ａ（図７）が形成されており、更に後羽根駆動バネ１２８によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６は、後駆動レバー１２６は後述の後緊定レバー１３５に係止された状態を示し、ここでは後幕１２がシャッタのアパチャー枠を開放した状態を表している。
【００４２】
後サブレバー１３１は、後駆動レバー１２６と同軸上に回動可能に支持され、後羽根補助バネ１３２によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６では、後駆動レバー１２６に植設された後羽根駆動ピン１２９と後サブレバー１３１の当接部１３１ａとが当接しているので、後駆動レバー１２６にも後羽根補助バネ１３２のバネ力が加わえられている。ストッパ部１３１ｂは、後駆動レバー１２６の回動とともに一体的に回動する後サブレバー１３１に設けられており、後ストッパ軸１３３に設けられたゴム又は軟質プラスチック等を成形した弾性部材で作られた後ストッパ１３４に当接する。チャージカム部１３１ｃは後サブレバー１３１に設けられており、後サブチャージレバー１０９に軸支されている後サブチャージレバーローラ１１２に当接する。そして後サブチャージレバー１０９の反時計回り方向の回動運動によって後サブレバー１３１がチャージされる。後緊定レバー１３５は、軸１３６を中心に回動可能に支持されており、バネ１３７によって反時計回り方向の付勢力が与えられている。図６の状態では不図示のストッパによって、これ以上反時計回り方向に回動できないようになっている。係止部１３５ａは、後駆動レバー１２６の被係止部１２６ａと当接し、後駆動レバー１２６を時計回り方向に回動しないように係止している。
【００４３】
また図５において、１４１は回転軸に先緊定レバー１２３と当接する先羽根用ハンマ１４６が取り付けられている着磁された先羽根用ロータである。１４２はベース部材１４４に配設された先羽根用ステータ、１４３はステータ１４２の一部に巻回される先羽根用コイルである。１４７は、先羽根用ロータ１４１及び先羽根用ハンマ１４６を所定方向に付勢する戻しバネである。以上説明した電磁駆動部は、先幕１１の走行を開始させるものである。また不図示の後羽根用ロータ、後羽根用ステータ１４８、後羽根用コイル１４９、戻しバネ１５１及び後緊定レバー１３５と当接する後羽根用ハンマ１５０も同様に作用して後幕１２の走行を開始させる。プリント基板１５２は、先羽根用コイル１４３及び後羽根用コイル１４９と接続し、カメラ本体からそれぞれのコイルを通電駆動する回路を有している。
【００４４】
いまレリーズ動作によって、カメラ本体から先羽根用コイル１４３に通電されると、先羽根用ステータ１４２に磁界が発生し、先羽根用ロータ１４１は戻しバネ１４７の付勢力に抗して回動する。この先羽根用ロータ１４１の回動によって先羽根用ハンマ１４６が先緊定レバー１２３と当接して移動させる。これにより、先駆動レバー１１３は緊定を外され、先幕１１は先羽根駆動バネ１１５及び先羽根補助バネ１１９のバネ力によって走行を開始する。またカメラ本体から先羽根用コイル１４３への通電が断たれると、先羽根用ロータ１４１及び先羽根用ハンマ１４６は戻しバネ１４７の付勢力によって所定位置に戻される。
【００４５】
この先幕１１の走行開始から所定時間が経過した後、後羽根用コイル１４９に通電される。これにより後羽根用ロータ（不図示）が回動して、後羽根用ハンマ１５０が後緊定レバー１３５と当接して移動させる。これにより後駆動レバー１２６は緊定を外され、後幕１２は後羽根駆動バネ１２８及び後羽根補助バネ１３２のバネ力によって走行を開始する。このように複数の電磁駆動部によって、シャッタ装置のレリーズ動作は、先幕１１と後幕１２とで独立に行われる。
【００４６】
上述した構成において、図６に示す撮影可能な待機状態において、上述のそれぞれの電磁駆動部のコイル１４３，１４９にそれぞれ適正なタイミングでカメラ本体から通電して各ハンマ１４６，１５０を回動させる。これにより先緊定レバー１２３と後緊定レバー１３５を時計回り方向に回動させて、先駆動レバー１１３及び後駆動レバー１２６の係止を順次解除する。こうして、先ず先駆動レバー１１３と先サブレバー１１８とが一体的に先羽根駆動バネ１１５及び先羽根補助バネ１１９の付勢力によって、先羽根駆動ピン１１６を介して先幕１１を閉鎖位置から開放位置に移行させる。その途中で、先サブレバー１１８のストッパ部１１８ｂは先ストッパ１２１に当接する。これにより消音するとともに、その衝撃が和らげられて最終的に先ストッパ軸１２０に当接して正確に先羽根補助バネ１１９の作動範囲を決定する。これにより先駆動レバー１１３に対して作用する先羽根補助バネ１１９の付勢力を無くし、先駆動レバー１１３は先羽根駆動バネ１１５のみで開放位置を決定するストッパ（不図示）の位置まで駆動される。尚、消音と衝撃を和らげる先ストッパ１２１は、先サブレバー１１８を直接先ストッパ軸１２０に当接させるようにして、省略しても機能上は問題ない。
【００４７】
続いて後駆動レバー１２６が後サブレバー１３１と一体的に後羽根駆動バネ１２８及び後羽根補助バネ１３２の付勢力によって後羽根駆動ピン１２９を介して後幕１２を開放位置から閉鎖位置に移行させる。その途中で後サブレバー１３１のストッパ部１３１ｂは後ストッパ１３４に当接し、消音されるとともに衝撃が和らげられて最終的に後ストッパ軸１３３に当接する。これにより正確に後羽根補助バネ１３２の作動範囲を決定し、後駆動レバー１２６に対して作用する後羽根補助バネ１３２の付勢力を無くし、後駆動レバー１２６は後羽根駆動バネ１２８のみで閉鎖位置を決定するストッパ（不図示）の位置まで駆動される。こうして露光動作（撮影動作）が終了して図７の状態になる。尚、消音と衝撃を和らげる後ストッパ１３４は、後サブレバー１３１を直接後ストッパ軸１３３に当接させるようにして、省略しても機能上は全く問題ない。
【００４８】
図７（撮影終了直後）の状態から撮影可能状態にするために、チャージレバー１０１を時計回り方向に回動させる。これに伴って連結レバー１０４を介してチャージカムレバー１０５も時計回り方向に回動する。このチャージカムレバー１０５の時計回り方向の回動によって、カム部１０５ａは先駆動レバーローラ１１７に当接し、先駆動レバー１１３を反時計回り方向に回動させる。こうして第１のバネ１１５はチャージを開始し、先幕１１は閉鎖位置への移動を開始する。
【００４９】
また、チャージレバー１０１と一体的に結合された先サブチャージレバー１０８も時計回り方向に回動して、カム部１０８ａが先サブレバーローラ１２２に当接し、先サブレバー１１８を反時計回り方向に回動させる。この先サブレバー１１８の反時計回り方向の回動によって、先羽根補助バネ１１９はチャージを開始する。また、これとほぼ同時に、連結ローラ１０７に当接している後サブチャージレバー１０９を反時計回り方向に回動させる。これにより後サブチャージレバー１０９に設けられた後サブチャージレバーローラ１１２はチャージカム１３１ｃに当接して、後サブチャージレバー１３１は反時計回り方向の回動を始める。これにより後羽根補助バネ１３２はチャージを開始する。即ち、先羽根駆動バネ１１５、先羽根補助バネ１１９、及び後羽根補助バネ１３２はほぼ同時にチャージを開始する。
【００５０】
更に、チャージレバー１０１を時計回り方向に回動させると、チャージカムレバー１０５のカム部１０５ｂが、後駆動レバー１２６に設けられた後駆動レバーローラ１３０に当接して後駆動レバー１２６を反時計回り方向に回動させる。この後駆動レバー１２６の回動によって、後羽根駆動バネ１２８はチャージを開始する。
【００５１】
尚、本実施の形態では、チャージ動作中の不正露光を防ぐための先幕１１と、後幕１２が常に重り合う部分を持ちながら先幕１１、後幕１２を撮影準備位置に復帰させる構成にしている。従って、先駆動レバー１１３の回動開始に対して、後駆動レバー１２６は遅れて回動を開始する構成になっている。その結果、後羽根駆動バネ１２８のチャージは、先羽根駆動バネ１１５、先羽根補助バネ１１９及び後羽根補助バネ１３２のチャージ開始よりも遅れて開始される。
【００５２】
次に更にチャージレバー１０１を回動させると、先駆動レバー１１３の被係止部１１３ａが先緊定レバー１２３の係止部１２３ａに係止される。また更にチャージレバー１０１を回動させると、後駆動レバー１２６の被係止部１２６ａが後緊定レバー１３５の係止部１３５ａに係止される。
【００５３】
図８はチャージレバー１０１がストッパー（不図示）に当接し、先駆動レバーローラ１１７、後駆動レバーローラ１３０がそれぞれチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ａ'，１０５ｂ'に達するオーバーチャージの状態を示している。この状態では、先駆動レバー１１３の被係止部１１３ａが、先緊定レバー１２３の係止部１２３ａを乗り越え、後駆動レバー１２６の被係止部１２６ａが後緊定レバー１３５の係止部１３５ａを乗り越えている。つまり図８は、先駆動レバー１１３、先サブレバー１１８、後駆動レバー１２６、後サブレバー１３１がそれぞれ図６に示したチャージ完了位置（露光開始位置）よりも、更にチャージ方向に移動しているオーバーチャージ状態を示している。また、この時、先サブレバー１１８は、先駆動レバー１１３の当接部１１３ｃとの間の距離１Ｓに位置しており、先サブレバー１３１は、後羽根駆動ピン１２９との間に距離１Ａをおいて位置している。
【００５４】
図９及び図１０は、図８の状態からカメラ本体の動力伝達部材１６０に伝達される動力が解除され、チャージレバー１０１が先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２との付勢力によって図６に示した初期位置の方向に押し戻される様子を説明する図である。
【００５５】
先サブレバー１１８のチャージに関する先サブチャージレバー１０８のカム部１０８ａの形状、後サブレバー１３１のチャージに関する後サブレバー１３１のチャージカム部の形状により、先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２の付勢力はチャージレバー１０１を図６に示した初期位置の方向に押し戻すように作用する。
【００５６】
図１０は、先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２の付勢力によりチャージレバー１０１が押し戻された状態を示している。図１０では、先駆動レバー１１３に軸支される先駆動レバーローラ１１７がチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ａ'から外れ、後駆動レバー１３１に軸支される後駆動レバーローラ１３０がチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ｂ'から外れている。このとき先駆動レバー１１３は、先羽根駆動バネ１１５の付勢力により先緊定レバー１２３に係止される位置であるチャージ完了位置（露光開始位置）に移動する。また後駆動レバー１２６は、後羽根駆動バネ１２８の付勢力により後緊定レバー１３５に係止される位置であるチャージ完了位置（露光開始位置）に移動する。
【００５７】
また、先サブレバー１１８は間隔ｌＳだけオーバーチャージされた状態になり、後サブレバー１３１は当接部１３１ａが後駆動レバー１２６に植設された後羽根駆動ピン１２９と当接する位置であるチャージ完了位置（露光開始位置）に移動する。
【００５８】
図１０では、図９の状態から先サブレバー１１８が、前述の間隔ｌＳだけ移動し、先駆動レバー１１３の当接部１１３ｃに当接することでチャージ完了位置（露光開始位置）に係止されている。つまり、先サブレバー１１８が間隔ｌＳだけ移動する際の先羽根補助バネ１１９の付勢力を利用して、先駆動レバーローラ１１７及び後駆動レバーローラ１３０が共にチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ａ'及び１０５ｂ'から外れる。
【００５９】
本実施の形態におけるシャッタの露光動作は、先幕１１を先羽根駆動バネ１１５と先羽根補助バネ１１９とで駆動するとともに、後幕１２を後羽根駆動バネ１２８と後羽根補助バネ１３２とで駆動する。そして先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２の付勢力を、それぞれの幕（羽根）の駆動初期だけ作用するように構成している。幕（羽根）の移動スタート時に強いバネ力（先羽根駆動バネ１１５＋先羽根補助バネ１１９、後羽根駆動バネ１２８＋後羽根補助バネ１３２）を使って幕（羽根）を短時間で所望の幕速に到達させることができる。更に、所定の幕速になった後は慣性力が働くため、大きな加速力を必要とせずに比較的弱いバネ力（先羽根駆動バネ１１５、後羽根駆動バネ１２８）でも幕速を維持することができる。
【００６０】
次に、上記構成のオーバーチャージ可能なシャッタを用いることによって、シャッタ羽根に付着した塵埃が光学フィルタに付着するのを未然に防止する本実施の形態に係る機構について説明する。上述の説明及び図８〜図１１に示すように、シャッタのオーバーチャージ動作は、基本的にシャッタの先幕１１と後幕１２の開閉動作を伴わない動作であることが分かる。また、このオーバーチャージ動作は、先幕のチャージカムレバー１０５を反時計回り方向に微小量回動させる動作であり、この微小回動動作によって、チャージカムレバー１０５によって動作する先幕１１を僅かに振動させることができる。
【００６１】
本実施の形態は、この先幕１１の振動によって、シャッタの先幕１１に付着した塵埃を先幕１１から引き剥がすと共に、このシャッタのオーバーチャージ動作から一定時間、シャッタの開閉動作を禁止している。これにより先幕１１から落下して浮遊している塵埃が光学素子２１に付着するのを防止するように構成したものである。
【００６２】
次に、上記構成のカメラ５００を動作させるための電気的な構成を説明する。
【００６３】
図１２は、本実施の形態に係るカメラ５００のカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。ここで前述の図で説明した部材と同じ部材については同一符号を付している。まず、物体像の撮像、記録に関する部分から説明する。
【００６４】
このカメラシステムは、撮像系、画像処理系、記録／再生系及び制御系を有する。撮像系は、撮影光学系５１１及び固体撮像部２３を有する。画像処理系は、Ａ／Ｄ変換器５３０、ＲＧＢ画像処理回路５３１及びＹＣ処理回路５３２を有する。また記録再生系は、記録処理回路５３３及び再生処理回路５３４を有する。更に制御系は、カメラシステム制御回路（制御手段）５３５、操作検出回路５３６、撮像駆動回路５３７を有する。５３８は、外部のコンピュータ等に接続され、データの送受信を行うために規格化された接続端子である。上述した電気回路は、不図示の電池からの電力供給を受けて駆動する。
【００６５】
撮像系は、物体からの光を、撮影光学系５１１を介して固体撮像部２３の撮像面に結像させる光学処理系である。この撮影光学系５１１に設けられた絞り５１２の駆動を制御するとともに、必要に応じてフォーカルプレンシャッタ１０の駆動をシャッタ制御回路５４５を介して行うことによって、適切な光量の物体光を固体撮像部２３で受光させることができる。
【００６６】
固体撮像部２３から読み出された信号は、Ａ／Ｄ変換器５３０を介して画像処理系に供給される。この画像処理系での画像処理によって画像データが生成される。Ａ／Ｄ変換器５３０は、固体撮像部２３の各画素から読み出された信号の振幅に応じて、例えば固体撮像部２３の出力信号を１０ビットのデジタル信号に変換して出力する信号変換回路であり、以降の画像処理はデジタル処理にて実行される。ＲＧＢ画像処理回路５３１は、Ａ／Ｄ変換器５３０の出力信号を処理する信号処理回路であり、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算による高解像度化を行う補間演算回路を有する。ＹＣ処理回路５３２は、輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成する信号処理回路である。このＹＣ処理回路５３２は、高域輝度信号ＹＨを生成する高域輝度信号発生回路、低域輝度信号ＹＬを生成する低域輝度信号発生回路及び、色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成する色差信号発生回路を有している。輝度信号Ｙは、高域輝度信号ＹＨと低域輝度信号ＹＬを合成することによって形成される。
【００６７】
記録再生系は、メモリ（不図示）への画像信号の出力と、ディスプレイユニット５１７への画像信号の出力とを行う処理系である。記録処理回路５３３はメモリへの画像信号の書き込み処理及び読み出し処理を行い、再生処理回路５３４はメモリから読み出した画像信号を再生して、ディスプレイユニット５１７に出力する。また記録処理回路５３３は、静止画データ及び動画データを表わすＹＣ信号を所定の圧縮形式で圧縮するとともに、圧縮されたデータを伸張させる圧縮伸張回路を内部に有する。圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメモリ等を有しており、このフレームメモリに画像処理系からのＹＣ信号をフレーム毎に蓄積し、複数のブロックのうち各ブロックから蓄積された信号を読み出して圧縮符号化する。この圧縮符号化は、例えば、ブロック毎の画像信号を２次元直交変換、正規化及びハフマン符号化することにより行われる。
【００６８】
再生処理回路５３４は、輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をマトリクス変換して、例えばＲＧＢ信号に変換する回路である。再生処理回路５３４によって変換された信号はディスプレイユニット５１７に出力され、可視画像として表示（再生）される。再生処理回路５３４及びディスプレイユニット５１７は、Bluetooth等の無線通信を介して接続されていてもよい。このように構成すれば、このカメラ５００で撮像された画像を離れたところからモニタすることができる。
【００６９】
一方、制御系における操作検出回路５３６は、メインスイッチ、レリーズボタン、モード切り換えスイッチ（いずれも不図示）等の操作を検出して、この検出結果をカメラシステム制御回路５３５に出力する。カメラシステム制御回路５３５は、マイクロコンピュータ等のＣＰＵ１２００、ＣＰＵ１２００により実行されるプログラムやデータを記憶しているＲＯＭ１２０１、そしてワークエリアとして使用され各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１２０２を有している。タイマ１２０３は、ＣＰＵ１２００により指示された時間の経過を測定し、その指示された時間が経過すると割り込み等によりＣＰＵ１２００に通知する。また、このカメラシステム制御回路５３５は、操作検出回路５３６からの検出信号を受けることで、その検出結果に応じた動作を行う。また、カメラシステム制御回路５３５は、撮像動作を行う際のタイミング信号を生成して、撮像駆動回路５３７に出力する。撮像駆動回路５３７は、カメラシステム制御回路５３５からの制御信号を受けることで固体撮像部２３を駆動させるための駆動信号を生成する。情報表示回路５４２は、カメラシステム制御回路５３５からの制御信号を受けて光学ファインダ５０２の情報表示ユニットの駆動を制御する。この制御系は、カメラ５００に設けられた各種スイッチの操作に応じて撮像系、画像処理系及び記録再生系での駆動を制御する。例えば、レリーズボタン（不図示）の操作によってＳＷ２がオンとなった場合、制御系（カメラシステム制御回路５３５）は、固体撮像部２３の駆動、ＲＧＢ画像処理回路５３１の動作、記録処理回路５３３の圧縮処理等を制御する。更に、制御系は、情報表示回路５４２を介して光学ファインダ内の情報表示ユニットの駆動を制御することによって、光学ファインダ５０２での表示（表示セグメントの状態）を変更する。
【００７０】
次に、撮影レンズで構成される撮影光学系５１１の焦点調節動作に関して説明する。
【００７１】
カメラシステム制御回路５３５はＡＦ制御回路５４０に接続されている。またレンズユニット５０１をカメラ５００に装着することで、カメラシステム制御回路５３５は、マウント接点５１３ａ，５１４ａを介してレンズユニット５０１のレンズシステム制御回路５４１と接続される。そしてＡＦ制御回路５４０及びレンズシステム制御回路５４１と、カメラシステム制御回路５３５とは、特定の処理の際に必要となるデータを相互に通信する。
【００７２】
焦点検出ユニット５６７は、撮影画面内の所定位置に設けられた焦点検出領域での検出信号をＡＦ制御回路５４０に出力する。ＡＦ制御回路５４０は、この焦点検出ユニット５６７からの出力信号に基づいて焦点検出信号を生成し、撮影光学系５１１の焦点調節状態（デフォーカス量）を検出する。そしてＡＦ制御回路５４０は、その検出したデフォーカス量を撮影光学系５１１の一部の要素であるフォーカスレンズの駆動量に変換し、フォーカスレンズの駆動量に関する情報を、カメラシステム制御回路５３５を介してレンズシステム制御回路５４１に送信する。ここで、移動する物体に対して焦点調節を行う場合、ＡＦ制御回路５４０は、レリーズボタン（不図示）が全押し操作されてから実際の撮像制御が開始されるまでのタイムラグを勘案して、フォーカスレンズの適切な停止位置を予測する。そして、その予測した停止位置へのフォーカスレンズの駆動量に関する情報をレンズシステム制御回路５４１に送信する。
【００７３】
一方、カメラシステム制御回路５３５が、固体撮像部２３の出力信号に基づいて物体の輝度が低く十分な焦点検出精度が得られないと判定すると、閃光発光ユニット（不図示）又は、カメラ５００に設けられた白色ＬＥＤや蛍光管（いずれも不図示）を駆動して物体を照明する。レンズシステム制御回路５４１は、カメラシステム制御回路５３５からフォーカスレンズの駆動量に関する情報を受信すると、レンズユニット５０１内に配置されたＡＦモータ５４７の回転を制御する。これにより、駆動機構を介してフォーカスレンズを駆動量の分だけ光軸Ｌ１方向に移動させて、撮影光学系５０１を合焦状態にできる。またレンズシステム制御回路５４１は、カメラシステム制御回路５３５から露出値（絞り値）に関する情報を受信すると、レンズユニット５０１の絞り駆動アクチュエータ５４３の駆動を制御することによって、その絞り値に応じた絞り開口径となるように絞り５１２を動作させる。
【００７４】
またシャッタ制御回路５４５は、カメラシステム制御回路５３５からのシャッタ速度に関する情報を受信すると、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１の電磁駆動部３５及び後幕１２の電磁駆動部３６を制御する。これにより、その指示されたシャッタ速度になるように先幕１１及び後幕１２を動作させる。また駆動部３７を動作させることによって、シャッタ動作を行うための準備動作であるシャッタチャージを行う。更に、本実施の形態の特徴的な動作であるオーバーチャージもこの駆動部３７を用いて行わせることができる。このように、フォーカルプレンシャッタ１０と絞り５１２の動作により、適切な光量の被写体光を固体撮像部２３の固体撮像素子２３ｂの結像面に入射させることができる。
【００７５】
またＡＦ制御回路５４０において物体にピントが合ったことが検出されると、この情報はカメラシステム制御回路５３５に送信される。このとき、レリーズボタン（不図示）の全押し操作によってＳＷ２がオン状態になれば、上述したように撮像系、画像処理系及び記録再生系によって撮影動作が行われる。
【００７６】
以下、本実施の形態の趣旨であるフォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去する機構を備えたカメラ（光学機器）の動作を図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７７】
図１３は、本発明の実施の形態１に係るカメラ５００のカメラシステム制御部５３５による制御処理を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムはカメラシステム制御部５３５のＲＯＭ１２０１に記憶されており、ＣＰＵ１２００の制御の下に実行される。
【００７８】
まずステップＳ１００で、カメラ５００の操作部のモード切り換えスイッチが操作されて、クリーニング(ＣＬＮ)モードが指定されたかどうかを検出する。ここでクリーニングモードが指定されたと判断したらステップＳ１０１に進む。一方、クリーニングモードでないと判断した場合には元のステップＳ１００に戻り、再度クリーニングモードが指定されたかどうかを検出する。ステップＳ１０１では、クリーニングモードに移行する前に、現時点でカメラ５００に設定されているシャッタ速度、絞り値等の撮影条件をカメラシステム制御回路５３５のＲＡＭ１２０２に記憶してステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、フォーカルプレンシャッタ１０に設けられた検出手段（不図示）を用いて、先幕１１の各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄが全て閉じた状態で動作を完了しているかどうかを検出する。もしここで、何らかの原因で先幕１１が完全に閉まっていない場合には、駆動部３７を駆動させてシャッタ駆動レバー１０１を動作させる。そして先幕１１の各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄが全て閉じ動作を完了したことを検知するとステップＳ１０３へ進む。
【００７９】
クリーニングモードの状態でシャッタの先幕１１が不用意に動作するとシャッタが開放状態となり、光学素子２１に塵埃が付着してしまう可能性がある。このため、シャッタ先幕１１が不用意な誤動作をしないようにするために、ステップＳ１０３では、先幕１１の駆動を開始させる先羽根コイルへの通電を禁止する。次にステップＳ１０４に進み、カメラシステム制御回路５３５からフォーカルプレンシャッタ１０のオーバーチャージ動作を実行する旨の命令をシャッタ制御回路５４５に送る。この信号に基づいて、シャッタ制御回路５４５により駆動部３７が駆動される。ここでは既にチャージ状態にあるシャッタに対して駆動レバー１６０を回動させることによりシャッタオーバーチャージ動作を実行させる。
【００８０】
次にステップＳ１０５に進み、先のステップＳ１０４で回動させた駆動レバー１６０の動作を先羽根レバー１０１に伝達する。この動作において、既にシャッタはチャージ状態或はオーバーチャージ完了状態にあるため、シャッタチャージ完了位置とオーバーチャージ位置との間の微小な往復動となる。この状態では、シャッタ羽根のチャージの必要はなく、また事前にオーバーチャージの動作が完了している場合には、オーバーチャージ用のバネのチャージもする必要もない。よって駆動レバー１６０の力を全てこの微小な往復動作に向けることができ高速な往復動作が可能になる。
【００８１】
次にステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で得られた先羽根レバー１０１の微小往復動を先幕１１の振動に変換させる。即ち、ステップＳ１０５で微小往復動をさせた先羽根レバー１０１は、その動力を先幕１１に伝達する。しかし、この時点では先幕１１は展開してクローズの状態になっているため開閉動作としては作用せず、更にシャッタを閉じようとしてストッパーに当たる力として伝達される。ここで生じた反力が、先羽根レバー１０１に連動する先羽根１１に伝達され、各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄを加振させる。この各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄの振動によって、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を脱落させることができる。
【００８２】
次にステップＳ１０７に進み、カメラシステム制御回路５３５が有するタイマ１２０３で所定時間を計時する。これはステップＳ１０６で、先幕１１の表面から離れた塵埃がフォーカルプレンシャッタ１０の周囲で浮遊している最中に先幕１１の開閉動作が行われることにより、その浮遊している塵埃が光学素子２１の表面に付着するのを防止するためである。従って、この所定時間は、浮遊している塵埃が完全に落下し周囲に漂流するのが収まることが期待できる時間に予め設定される。具体的には、光学素子２１の表面に塵埃が付着した場合に撮影画像に影響があると認められるその塵埃の大きさを基準に、落下するまでの時間を予め計測し、その時間に基づいて設定される。光学素子２１の表面に塵埃が付着した場合に撮影画像に影響があるか否かは、光学素子２１と固体撮像素子２３ｂの距離や、固体撮像素子２３ｂの１画素の大きさ等によって左右される。従って、この所定時間は、カメラの機種ごとに固有に設定される性質を有する。
【００８３】
こうしてステップＳ１０７で、先幕１１の振動によって塵埃が完全に落下し周囲に漂流するのが収まるのを待ってステップＳ１０８に進み、クリーニングモードを解除する。そして次にステップＳ１０９で、ディスプレイユニット５１７にクリーニングモードが解除された（もしくはクリーニング動作が完了した）旨のメッセージを表示する。その後ステップＳ１１０で、ステップＳ１０１でＲＡＭ１２０２に記憶した撮影条件等を読み出してカメラ５００に再設定して、一連のシーケンスを終了する。
【００８４】
以上説明したように本実施の形態１によれば、フォーカルプレンシャッタの先幕（先羽根）１１に付着した塵埃を、新たな動力を付加すること無く除去可能である光学機器を実現できる。また、複雑なシャッタ動作を必要としないためレリーズタイムラグが必要以上に長くならず、撮影時の操作性への悪影響がない。
【００８５】
尚、上記実施の形態１では、シャッタ駆動部３７を動作することによって、先羽根駆動レバー１０１を可動させる構成について説明した。これは先幕１１を振動させる新たな構成を、新たな部品の追加なしに実現させたものである。しかし本発明は上記構成に限定されるものではない。即ち、シャッタチャージの動作の一部を先幕１１に伝えればよく、先羽根駆動レバー１０１を介さず、直接、駆動部３７の動力を伝えるように構成して先幕１１を振動させるようにしても良い。
【００８６】
また上記実施の形態１では、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃を取り除くタイミングを、クリーンモードに設定したときに行うように設定している。しかし必ずしもこのような専用のクリーンモードを持つ必要はなく、任意のタイミングでこのフォーカルプレンシャッタの先幕に付着した塵埃を除去しても良い。例えば、外部から塵埃が挿入しやすい撮影レンズが交換されたタイミングで、シャッタのオーバーチャージ動作を実行してもよい。また、デジタルカメラの電源を投入した時点や、任意の使用時間の経過に応じて、自動的にこのクリーンモードに入るように構成しても良い。このことによって、特殊なクリーンモードを設定しなくても、上記効果を得ることができる。
【００８７】
［実施の形態２］
図１４は、本発明の実施の形態２に係る、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去する機構を備えたカメラ５００のカメラシステム制御部５３５による制御処理を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムはシステム制御部５３５のＲＯＭ１２０１に記憶されており、ＣＰＵ１２００の制御の下に実行される。尚、この実施の形態２に係るカメラの構成は前述の実施の形態１と同様であり、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去するための動作のみが異なっている。このため、共通の構成に関しては、同一の番号を用いて説明する。
【００８８】
この実施の形態２の特徴は、シャッタのオーバーチャージ動作を複数回連続して行わせる点にある。これにより、フォーカルプレンシャッタの先幕１１に付着した塵埃を、より確実に脱落させることができる。以下、このフローチャートを用いて、本実施の形態２について説明する。尚、図１４において、ステップＳ２００〜ステップＳ２０３までの動作は前述の図１３のステップＳ１００〜Ｓ１０３の処理と同じであるため、その説明を省略する。
【００８９】
ステップＳ２０４では、カメラシステム制御回路５３５からフォーカルプレンシャッタ１０のオーバーチャージ動作する旨の命令がシャッタ制御回路５４５に送られる。この信号に基づいて駆動部３７を駆動させる。これにより、既にチャージ状態にあるシャッタに対して駆動レバー１６０を回動させることになり、シャッタオーバーチャージの動作を実行させる。ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で回動させた駆動レバー１６０の動作を先羽根レバー１０１に伝達する。この動作により、既にシャッタはチャージ状態、もしくはオーバーチャージ完了状態にあるため、シャッタチャージ完了位置とオーバーチャージ位置との間の微小な往復動となる。この状態では、シャッタ羽根のチャージの必要はなく、また事前にオーバーチャージの動作が完了している場合には、オーバーチャージ用のバネのチャージもする必要もない。従って、駆動レバー１６０の力を全てこの微小な往復動作に向けることができ高速な動作が可能になる。
【００９０】
次にステップＳ２０６に進み、ステップＳ２０５で得られた先羽根レバー１０１の微小往復動を先幕１１の振動に変換させる。即ち、ステップＳ２０５で微小往復動をさせた先羽根レバー１０１は、その動力を先幕１１に伝達する。ここでは既に先幕１１はクローズの状態になっているため開閉動作としては作用せず、更にシャッタを閉じようとしてストッパーに当たる力として伝達される。これにより生じた反力が、先羽根レバー１０１に連動する先幕１１に伝達されて各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄを加振させる。この各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄの振動によって、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を脱落させることができる。
【００９１】
次にステップＳ２０７では、上記シャッタのオーバーチャージ動作が所定回数繰り返されたかどうかを判断する。この実施の形態２では、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去するためのオーバーチャージの動作を所定回数繰り返して実行することができるように構成されている。従って、付着力の強い塵埃に対しても、より確実に先幕１１から除去できる点が実施の形態１とは異なる。
【００９２】
こうして所定回数のオーバーチャージ動作が完了するとステップＳ２０８に進み、カメラシステム制御回路５３５が有するタイマ１２０３で所定時間の計時が行われる。これは、ステップＳ２０６にてシャッタ羽根１１の表面から離れた塵埃がフォーカルプレンシャッタ１０の周囲で浮遊している最中に先幕１１の開閉動作が行われることによって、その塵埃が光学素子２１の表面に付着するのを防止するためである。
【００９３】
次にステップＳ２０９に進み、ステップＳ２０８での先幕１１の振動によって塵埃が完全に落下し、塵埃が漂流するのが完全に収まるのを待って、このクリーニングモードを解除する。これと同時にステップＳ２１０で、ディスプレイユニット５１７にクリーニングモードが解除された（もしくはクリーニング動作が完了した）旨のメッセージを表示する。その後、ステップＳ２１１に進み、ステップＳ２０１でＲＡＭ１２０２に記憶した撮影条件等を読み出してカメラ５００に再設定して一連のシーケンスを終了する。
【００９４】
以上説明したように本実施の形態２によれば、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃を、新たな動力を付加すること無く、より確実に除去できる光学機器を実現することができる。
【００９５】
また、複雑なシャッタ動作を必要としないためレリーズタイムラグが必要以上に長くならず、撮影時の操作性への悪影響がない。
【００９６】
尚、この実施の形態２では、シャッタ駆動部３７を駆動することによって、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃を除去する動作の繰り返し回数を予め定めた回数とした。しかしこの回数は、任意の回数に設定できるようにしてもよい。
【００９７】
また前述の実施の形態１と同様に、この実施の形態２においても、先幕１１を振動させる新たな構成部品の追加なしに実現させる構成を示しているが、本実施の形態においても、シャッタチャージの動作の一部を、直接、先幕１１伝えるように構成してもよい。
【００９８】
［実施の形態３］
図１５は、本発明の実施の形態３に係るカメラ５００のカメラシステム制御部５３５による制御処理を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムはシステム制御部５３５のＲＯＭ１２０１に記憶されており、ＣＰＵ１２００の制御の下に実行される。尚、この実施の形態３に係るカメラ５００の構成は前述の実施の形態１と同様であり、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去する動作のみが異なっている。このため、共通の構成に関しては、同一の番号を用いて説明する。
【００９９】
この実施の形態３の特徴は、シャッタのオーバーチャージ動作の後に、主ミラー５０５を動作させることを特徴としている。この構成を採ることによって、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃がシャッタのオーバーチャージ動作によって脱落した後、確実に光学素子２１から遠ざけて排出することができる点で優れている。以下、このフローチャートを用いて、実施の形態３のデジタル一眼レフカメラの動作について説明する。尚、図１５において、ステップＳ３００〜ステップＳ３０３までの動作は前述の図１３のステップＳ１００〜Ｓ１０３と同じであるため、その説明を省略する。
【０１００】
ステップＳ３０４では、カメラシステム制御回路５３５からフォーカルプレンシャッタ１０のオーバーチャージ動作する旨の命令がシャッタ制御回路５４５に送られる。この信号に基づいて駆動部３７を駆動させる。これにより、既にチャージ状態にあるシャッタに対して駆動レバー１６０を回動させることによりシャッタオーバーチャージの動作をさせる。
【０１０１】
次にステップＳ３０５に進み、先のステップＳ２０４で回動させた駆動レバー１６０の動作を、先羽根レバー１０１に伝達する。このとき、既にシャッタはチャージ状態或はオーバーチャージ完了状態にあるため、シャッタチャージ完了位置とオーバーチャージ位置との間の微小な往復動となる。この状態では、シャッタ羽根のチャージの必要がない。また事前にオーバーチャージの動作が完了している場合には、オーバーチャージ用のバネのチャージもする必要もないため、駆動レバー１６０の力を全てこの微小な往復動作に向けることができ、高速な動作が可能になる。次にステップＳ３０６に進み、ステップＳ３０５で得られた先羽根レバー１０１の微小往復動を先幕１１の振動に変換させる。即ち、ステップＳ３０５で微小往復動をさせた先羽根レバー１０１は、その動力を先幕１１に伝達する。ここで先幕１１は既にクローズの状態になっているため開閉動作としては作用せず、更にシャッタを閉じようとしてストッパに当たる力として伝達される。ここで生じた反力が、先羽根駆動レバー１０１に連動する先幕１１に伝達され、各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄを加振させる。この各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄの振動によって、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を脱落させることができる。
【０１０２】
次にステップＳ３０７に進み、先幕１１の直前に配置された主ミラー５０５を上方に回動させる。これはステップＳ３０６の先幕１１の振動によって脱落した塵埃を光学素子２１から遠ざけるために有効な動作である。通常、このような主ミラー５０５の回動動作によって、先幕１１の前側のスペースは瞬間的に負圧になる。この負圧となるスペースに、先幕１１から脱落した塵埃をタイミング良く導くことによって、脱落した塵埃を光学素子２１から遠ざける方向に移動させることができる。この結果、新たな部材を追加することなく現状の機構を利用して、先幕１１から振るい落とされた塵埃を効率良く光学素子２１から遠ざけることができる。
【０１０３】
次にステップ３０８に進み、主ミラー５０５を反時計回り方向に回動させ、ファインダ５０２に光線を導く光路に戻す。これは、先幕１１から落下させた塵埃を先幕１１から遠ざける方向に移動させた後、再度、先幕１１の方向に浮遊してくるのを防止するため、塵埃が逆流しないように所定時間が経過した後に行う。次にステップＳ３０９に進み、上記シャッタのオーバーチャージ動作が所定回数繰り返されたかどうかを判断する。
【０１０４】
このように本実施の形態３では、前述の実施の形態２と同様にフォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去するためのオーバーチャージの動作を所定回数繰り返して作動させるように構成されている。こうして所定回数のオーバーチャージ動作が繰り返されるとステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０では、ステップＳ３０９での先幕１１の振動によって塵埃が完全に落下し、主ミラー５０５で光学素子２１から離れた位置に完全に移動するのを待ってクリーニングモードを解除する。次にステップＳ３１１で、ディスプレイユニット５１７にクリーニングモードが解除された（或はクリーニング動作が完了した）旨のメッセージを表示する。その後、ステップＳ３１２に進み、ステップＳ３０１でＲＡＭ１２０３に記憶した撮影条件等を読み出してカメラ５００に再設定して、一連のシーケンスを終了する。
【０１０５】
以上説明したように本実施の形態３によれば、フォーカルプレンシャッタの先幕１１に付着した塵埃を、新たな動力を付加すること無く除去できる光学機器を提供できる。
【０１０６】
また、複雑なシャッタ動作を必要としないためレリーズタイムラグが必要以上に長くならず、撮影時の操作性への悪影響がない。
【０１０７】
更に、本実施の形態３では、シャッタ駆動部３７を動作することによって、フォーカルプレンシャッタの先幕１１に付着した塵埃の多くを除去できると共に、このとき落下した塵埃を光学素子２１から離れた位置に移動させることができる。このため、塵埃の再付着が抑制できクリーニング効果を長く持続させることができる。
【０１０８】
尚、実施の形態３では、先幕１１の振動に連動して、毎回主ミラー５０５を回動するように構成している。しかし、毎回ミラーチャージを行わせることは煩雑であるため、先幕１１を振動動作を所定回数繰り返した後に、主ミラー５０５を回動するように構成しても良い。また実施の形態１の場合と同様に、先幕１１の振動により塵埃を落下させる処理を一度だけ実行し、またこれに応じて一度だけ主ミラーを回動させても良い。
【０１０９】
また実施の形態３では、実施の形態１と同様に、先幕を振動させる新たな構成部品や、塵埃を光学素子２１の方向とは異なる方向に移動させる手段を、新たな部品を追加することなく実現する構成を示している。しかし、シャッタチャージの動作の一部を直接先幕１１に伝えるような構成部品を追加したり、塵埃を別方向に導くような部分を新たに設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るカメラの撮影待機状態の構造を説明する概略断面図である。
【図２】本実施の形態に係るカメラの撮影時の構造を説明する概略断面図である。
【図３】本実施の形態に係るカメラにおけるフォーカルプレンシャッタと撮像部の構成図である。
【図４】発生した塵埃が光学素子に付着する状況を説明する図である。
【図５】本実施の形態に係るシャッタ装置全体の構成を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態に係るカメラにおいてチャージ完了状態を示す機構要部平面図である。
【図７】本実施の形態に係るカメラにおける先幕及び後幕が露光終了している状態（チャージ開始前の状態）を示す機構要部平面図である。
【図８】本実施の形態に係るカメラにおいて、チャージが完了したオーバーチャージ状態を示す機構要部平面図である。
【図９】本実施の形態に係るカメラにおいて、先駆動レバーがオーバーチャージ位置からチャージ完了位置に移行し、先サブレバーがオーバーチャージ位置にある状態を示す機構要部平面図である。
【図１０】本実施の形態に係るカメラにおいて、先駆動レバー、先サブレバーがチャージ完了位置にある状態を示す機構要部平面図である。
【図１１】本実施の形態に係るカメラにおいて、チャージ完了状態のシャッタ装置の駆動部を中心にした上面図である。
【図１２】本実施の形態に係るカメラのカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係るカメラのカメラシステム制御部による制御処理を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るカメラのカメラシステム制御部による制御処理を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るカメラのカメラシステム制御部による制御処理を説明するフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の光学機器において、フォーカルプレンシャッタに付着した塵埃を除去する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラの撮影レンズの焦点面近傍に塵埃が存在すると、その塵埃の影が固体撮像素子に写り込んでしまうという問題があった。このような塵埃は、レンズ交換時に外部から侵入したり、カメラ内部でのシャッタやミラーの動作に伴い、その構造部材である樹脂等の微細な磨耗紛に起因すると考えられてきた。このような塵埃が、固体撮像素子の保護用のカバーガラスとカバーガラスの前面に配設されている赤外線カットフィルタや光学ローパスフィルタ等の光学フィルタの間に入り込んでしまった場合には、その塵埃を除去するためにカメラを分解しなければならなかった。このため、固体撮像素子のカバーガラスと光学フィルタとの間に塵埃が入り込まないように密閉構造にするような対処法がとられてきた。
【０００３】
しかしながら、光学フィルタの固体撮像素子と反対側の表面に塵埃が付着し、それが焦点面の近傍である場合には、その塵埃が影となって固体撮像素子に写り込んでしまうという問題が依然として残っていた。この光学フィルタの固体撮像素子と反対側（レンズユニット側）の面に塵埃が付着するメカニズムは、以下のように考えられる。
【０００４】
通常、光学フィルタの前面には、フォーカルプレンシャッタが展開した状態（閉じた状態）で配置されている。このため、上述の原因で発生した塵埃が直接光学フィルタに付着しない構造になっている。即ち、上記原因で生じた塵埃は、展開状態にあるシャッタ羽根上に一旦付着した後、シャッタの開閉動作によって飛び散り、開放状態になったシャッタを通して光学フィルタに付着すると考えられる。
【０００５】
この問題に鑑みて、塵埃が光学フィルタに付着しにくいシャッタ構造である、二重遮光方式シャッタ（特許文献１）が提案されている。これは、シャッタ羽根の走行速度を上げるためにシャッタ羽根を軽量化したもので、シャッタ羽根を薄型化したことによる遮光性の問題を回避するため、撮影待機状態時に２つの羽根群を展開状態として遮光性を高めるように構成している。このような構成によれば、レリーズ動作によって、塵埃が付着したシャッタ羽根群を先に動作させて塵埃が飛散したとしても、光学フィルタ側にあるもう一つのシャッタ羽根群は展開状態にある。このため飛散した塵埃が光学フィルタに向かっても、その展開状態にあるシャッタ羽根群に遮られて光学フィルタに到達できないため、塵埃がフィルタに付着するのを防止できる。また、最初のシャッタ羽根群の動作の後に、塵埃の付着が少ない光学フィルタ側のシャッタ羽群を動作させるため、上記従来の構成のフォーカルプレンシャッタに比べて、光学フィルタに付着する塵埃を大幅に抑制することができる。
【０００６】
また、光学機器の内部で行われる動作として、シャッタ速度を上昇させるためのシャッタオーバーチャージ（特許文献２）が知られている。
【特許文献１】特願平８−２１１４４５号公報
【特許文献２】特許第３５７６７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された二重遮光方式のシャッタを用いた場合、最初に動作するシャッタ羽根群による塵埃の飛散が完全に収まる前にもう一方のシャッタ羽根群の動作が開始されると、光学フィルタへの塵埃の付着を完全に防止することができない。また撮影待機状態では、遮光のために常に２つの羽根群を展開状態にしなければならないという特殊な動作をとる必要があるため、レリーズボタンが押下されてから撮影を開始するまでのタイムラグが長くなるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することにある。
【０００９】
本願発明の特徴は、特別な動力源を必要とせずに、シャッタに付着した異物を取り除くことができる点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る光学機器は以下のような構成を備える。即ち、
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、
前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段と、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま、前記駆動手段により前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る光学機器における異物除去方法は以下のような工程を備える。即ち、
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段とを具備する光学機器における異物除去方法であって、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動工程
を有することを特徴とする。
【００１２】
尚、この課題を解決するための手段は、本願発明の特徴の全てを列挙しているものではなく、特許請求の範囲に記載された他の請求項及びそれら特徴群の組み合わせも発明になり得る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フォーカルプレンシャッタに付着した異物が光学素子に付着するのを防止することができる。また、フォーカルプレンシャッタに付着した異物を除去するための動力源を別途設ける必要がないため、安価に、また大型化せずに構成できる。また、一度フォーカルプレンシャッタから飛散させた塵埃を、光学フィルタへ付着させてしまうことを低減する事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１５】
本実施の形態では、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラと称する）について説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１６】
また本発明は、後述する実施形態である各装置の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体（又は記録媒体）をシステム或は装置に供給し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵ或はＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係るカメラ５００の構造を説明する概略断面図で、使用者が被写体の構図などを確認するために交換レンズ５０１から入射した被写体像をファインダ５０２で確認するための撮像待機状態を示している。
【００１８】
図２は、本実施の形態に係るカメラ５００の構造を説明する概略断面図で、撮像中の構造を示している。尚、図１及び図２において、共通する部分は同じ記号で示している。
【００１９】
交換レンズユニット５０１は、被写体からの反射光を捉えて固体撮像部２３に結像させるための複数のレンズ（５０１ａ，５０１ｂなど）を有している。マウント部５０３は、この交換レンズユニット５０１をカメラ本体に装着する。主ミラー（クイックリターンミラー）５０５は、ミラーボックス５０４と呼ばれる空間内で交換レンズユニット５０１と撮像部５０の光軸上に配置されている。図１に示す撮影待機時では、被写体像を使用者が確認できるように、入射した光束をファインダ５０２内部に導くために図１上方に反射させている。フォーカルプレンシャッタ１０は、レンズユニット５０１から入射した光束を所望する時間、撮像部５０に照射させるシャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄから構成される先幕１１と同様の構成を有する後幕１２を有している。ファインダ５０２は、フォーカシングスクリーン５０６、プリズム５０７及び接眼レンズ５０８を有している。フォーカシングスクリーン５０６は、主ミラー５０５により上側に反射された光束を結像する。プリズム５０７は、このフォーカシングスクリーン５０６に結像した像を正立実像にするために内部で像を反射させる。接眼レンズ５０８は、プリズム５０７から射出された像を適正な倍率で使用者が確認できるようにしている。
【００２０】
次に撮像部５０の構成を説明する。光学素子２１は、赤外フィルタやローパスフィルタ等を含む。保持部材２２は、この光学素子２１を固体撮像部２３に対して保持している。カバー部材２３ａは、固体撮像素子２３ｂを保護するためのカバーである。シール部材２４は、固体撮像部２３のカバー部材２３ａと光学素子２１との間を密封している。接続端子２３ｃは、固体撮像部２３の電気的接続端子で、この端子２３ｃとカメラ５００の動作を制御する制御回路を構成する電気素子が搭載されている基板２５とが接続されている。保持板２６は、固体撮像部２３と一体化して固体撮像部２３をカメラ５００のシャーシ（不図示）にビス（不図示）によって固定されている。
【００２１】
撮像前は図１に示すように、光軸上に設置された主ミラー５０５により光束を上部に垂直に反射させ、被写体像をフォーカシングスクリーン５０６で結像し、プリズム５０７により像を正立実像に合わせた後、接眼レンズ５０８を介して確認ができる。
【００２２】
一方、撮像中は図２に示すように、交換レンズユニット５０１から入射した光束を撮像部５０に入射させるために主ミラー５０５を跳ね上げて光軸上から回避させる。これにより、交換レンズユニット５０１から入射した光束はフォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１と後幕１２で形成する開口部を通過し、撮像部５０に入射する。
【００２３】
図３は、本実施の形態に係るカメラ５００におけるフォーカルプレンシャッタ１０と撮像部５０の構成図で、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。
【００２４】
図３において、フォーカルプレンシャッタ１０は、シャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄを具備する先幕１１、同じく複数のシャッタ羽根を具備する後幕１２、先幕１１及び後幕１２の駆動スペースを分割している中間板１３を有している。更に、後幕１２の押え板であるとともに、撮像のためにその略中央部に開口１４ａが設けてある押え板１４、先幕１１の押え板であるとともに、撮像のためにその略中央部に開口１５ａが設けられているカバー板１５を有している。尚、先幕１１を構成するシャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄ及び後幕１２のシャッタ羽根は、それぞれ複数の駆動レバー（不図示）によって一体的に開閉動作を行うようになっている。また開閉動作時の摩擦負荷や摩擦帯電を防止するために、導電性の材料で形成されている。また、その表面に摺動性を向上させたり帯電を防止したりする表面処理がされている。
【００２５】
上述した構成において、図１に示す撮影待機状態からレリーズ釦が押されると、まず第１の羽根群１１ａ〜１１ｄが重畳し、次いで先幕１１の走行開始から所定時間が経過した後に第２の羽根群である後幕１２が展開する。これにより、所定時間の間、開口部１４ａ及び開口部１５ａが開口して露光動作が行われる。撮影完了後は、次の撮影に備えて、チャージ源により先幕１１は展開状態に、後幕１２は重畳状態に戻る。
【００２６】
撮像部５０において、固体撮像素子２３ｂは有限間隔で画素を配列しているため、その間隔以上に空間周波数の高い光は単一の画素にしか入らない。これにより本来とは異なる色として認識される偽色や色モアレが生じる。また固体撮像部２３ｂの表面で入射した光が反射することにより赤外光のゴーストやかぶりといった問題が生じる。これらを防止するため、固体撮像部２３の前面には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどが積層された光学素子２１が配置されている。また固体撮像部２３と光学素子２１はシール部材２４で密閉されている。
【００２７】
ところで、このデジタルカメラ５００はフィルムカメラとは異なり撮像部１０で撮像する。このため、撮像部１０の最表面にある光学素子２１に塵埃が付着すると、その付着した塵埃の箇所は固体撮像素子２３ｂに光が届かなくなり、撮影した画像に影として写りこみ続けるということが問題となっている。
【００２８】
この塵埃が発生する原因としては、以下の要因が考えられる。
１．このカメラ５００のようにフォーカルプレンシャッタ１０を有するカメラでは、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１及び後幕１２がシャッタ動作時に擦れることによってシャッタ羽根群の塗装が剥がれる。こうして剥がれた塗装が塵埃としてカメラ内部に残留してしまうことがある。
２．カメラ５００等のレンズ交換式のカメラでは、交換レンズユニット５０１が非装着時にカメラのマウント５０３を保護するマウントキャップ（不図示）が装着される。この際マウントキャップとマウント５０３が擦れることによりマウントキャップが削れ、マウントキャップの削れ片が塵埃として発生してしまうことがある。
３．交換レンズユニット５０１の交換時、外部からカメラ内部へ塵埃が侵入することがある。
【００２９】
図４は、こうして発生した塵埃が光学素子２１に付着する状況を説明する図である。
【００３０】
光学素子２１は、撮影する瞬間以外では、展開状態の先幕１１に覆われている。よって、上述の原因（２）或は（３）で発生した塵埃（図４中４１で示す）は、展開状態の先幕１１や主ミラー５０５上等のミラーボックス５０４内に存在する。ここで、主ミラー５０５上や展開状態の先幕１１上以外に付着した塵埃４１が直接光学素子２１に付着するとは考えにくく、光学素子２１に付着する塵埃４１は、一旦、先幕１１に付着する成分が多いと考えられる。
【００３１】
その状態からカメラ５００のレリーズ釦が押されて撮影動作が開始されると、先幕１１が徐々に重畳されて開放される。一方、重畳状態にあった後幕１２は、一定の光量を撮像部５０に通過させるように先幕１１と共に光軸に垂直な方向にスリットを形成しながら徐々に展開状態となる。このとき、先幕１１に付着していた塵埃４１にはその場に残ろうとする慣性力（Ｃ）、シャッタ羽根群１１ａ〜１１ｄが重畳されることによるこそぎ落としによる駆動力（Ｂ）、及びシャッタ羽根の撓みにより発生した振動による駆動力（Ａ）が働く。これらにより先幕１１から分離された塵埃４１は、その大部分がレンズユニット５０１側への初速を持つ。一方、慣性力により空間に浮遊した塵埃４１の一部が先幕１１がなくなった負圧により光学素子２１側への初速を持つ。この内、先幕１１から飛散した塵埃４１の大部分である、レンズユニット５０１方向への初速を持った塵埃４１の中で速度の遅いものは、先幕１１とスリットを形成しながら走行してきた後幕１２により、レンズユニット５０１方向への移動が遮断される。そして、後幕１２の撓みにより光学素子２１側へ弾き飛ばされて光学素子２１に付着する。
【００３２】
以上のようなプロセスで塵埃４１が光学素子２１に付着するものと考えられる。このことから、撮影待機状態において、展開状態にある先幕１１に塵埃４１を付着させないことが、光学素子２１に塵埃４１を付着させない重要な要件であることがわかる。
【００３３】
本実施の形態はこの点に注目してなされたもので、先幕１１に付着した塵埃４１を、撮影動作の開始前に先幕１１（シャッタ羽根）から強制的に落下させることにより、未然に塵埃４１が光学素子２１へ付着するのを防止したものである。この動作を実現するため、実施の形態１では、オーバーチャージが可能なシャッタを用いることを特徴としている。シャッタのオーバーチャージ動作は本来、ストロボ同調速度を高速化するとともに、最高シャッタ速度の高速化を目指して幕速の向上を図ることを目的とするもので、シャッタ羽根を駆動する駆動バネのチャージ力を増すものである。このように、このオーバーチャージ動作は、駆動バネを通常のチャージ量よりも余分にチャージするための動作である。よって通常のチャージに加えて余分にチャージする動作であるので、シャッタ羽根自体は閉状態を保っており、写真撮影の露光には直接関与しない動作であり、独立の動作をとることができる。
【００３４】
本実施の形態では、この点に着目し、この動力を、先幕１１に付着した塵埃４１を落とすため駆動源とし、この動力をシャッタ羽根に衝撃力として与え、振動させることによって、先幕（シャッタ羽根）に付着した塵埃４１を落下させるようにしている。
【００３５】
以下、本実施の形態に係るオーバーチャージ可能なシャッタの構造を図５〜図１１を参照して説明する。
【００３６】
図５は、本実施の形態に係るシャッタ装置全体の構成を示す斜視図である。図６は、チャージ完了状態を示す機構要部平面図、図７は第１のシャッタ羽根である先幕１１及び第２のシャッタ羽根である後幕１２が露光終了している状態（チャージ開始前の状態）を示す機構要部平面図である。
【００３７】
図８は、チャージが完了したオーバーチャージ状態を示す機構要部平面図である。図９は、先駆動レバー１１３がオーバーチャージ位置からチャージ完了位置に移行し、先サブレバー１１８がオーバーチャージ位置にある状態を示す機構要部平面図である。図１０は先駆動レバー１１３、先サブレバー１１８がチャージ完了位置にある状態を示す機構要部平面図である。そして図１１は、チャージ完了状態のシャッタ装置の駆動部を中心にした上面図である。ここで図１０及び図１１に示すように各部材は、シャッタ地板１３８上に設置されている。
【００３８】
各図において１０１は、カメラ本体の動力伝達部材１６０によって駆動されるチャージレバーである。このチャージレバー１０１は、軸１０２を中心に回動可能に保持されているとともに、バネ（不図示）によって反時計回り方向の付勢力が与えられており、ストッパ（不図示）によって図６に示す位置と図８に示す位置との間で回動するように設置されている。又後述する先サブチャージレバー１０８と一体的に回動するための連結穴１０１ａを有している。１０４はチャージレバー１０１と後述のチャージカムレバー１０５に対して、回動可能に軸支された連結レバーで、チャージレバー１０１の回動に連動して後述のチャージカムレバー１０５を回動させる。チャージカムレバー１０５は、軸１０６に回動可能に保持されている。このレバー１０５の一方の端部のカム部１０５ａは、後述する先駆動レバー１１３をチャージする際に、先駆動レバー１１３のローラ１１７と当接して後述の先羽根（先幕）駆動バネ１１５をチャージする。またチャージカムレバー１０５の他方の端部のカム部１０５ｂは、後述する後駆動レバー１２６をチャージする際に、後駆動レバー１２６のローラ１３０と当接して後述の後羽根（後幕）駆動バネ１２８をチャージする。また、このチャージカムレバー１０５には、後述する後サブチャージレバー１０９と当接する連結ローラ１０７が回動可能に軸支されている。
【００３９】
先サブチャージレバー１０８は、チャージレバー１０１と同じ軸１０２を中心に回動する。先サブチャージレバー１０８は、後述の先羽根補助バネ１１９をチャージするための後述の先サブレバー１１８をチャージするカム部１０８ａと、チャージレバー１０１と一体的に回動するための連結部１０８ｂが設けられており、チャージレバー１０１の連結穴１０１ａと結合している。後サブチャージレバー１０９は、軸１１０に回動可能に保持されるとともにバネ１１１によって時計回り方向の付勢力が与えられ、常に連結ローラ１０７に当接する。また後サブチャージレバー１０９には、後述する後サブレバー１３１に当接可能な後サブチャージレバーローラ１１２が軸支されている。この後サブチャージレバーローラ１１２が後サブレバー１３１に当接して、後サブレバー１３１を移動させることで後述の後羽根補助バネ１３２がチャージされる。
【００４０】
先駆動レバー１１３は、軸１１４を中心に回動可能に保持されている。このレバー１１３には、チャージカムレバー１０５のカム部１０５ａと当接可能な先駆動レバーローラ１１７が設けられ、また後述する先緊定レバー１２３に係止される被係止部１１３ａが形成されている。このレバー１１３には、第１のバネである先羽根駆動バネ１１５によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６では、先駆動レバー１１３が後述の先緊定レバー１２３に係止された状態で、先幕１１がシャッタのアパチャー枠を覆った状態を表している。
【００４１】
先サブレバー１１８は、先駆動レバー１１３と同軸上に回動可能に支持され、第２のバネである先羽根補助バネ１１９によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６では、先駆動レバー１１３の当接部１１３ｃと先サブレバー１１８の当接部１１８ａとが当接して、先駆動レバー１１３にも先羽根補助バネ１１９のバネ力が加わっている。ストッパ部１１８ｂは、先駆動レバー１１３の回動とともに一体的に回動する先サブレバー１１８に設けられている。このストッパ部１１８ｂは、先ストッパ軸１２０に設けられたゴム又は軟質プラスチック等を成形した弾性部材で作られた先ストッパ１２１に当接して先サブレバー１１８の時計回り方向の回動を止める。先サブレバーローラ１２２は、先サブレバー１１８に軸支されており、先サブチャージレバー１０８のカム部１０８ａに当接して先サブレバー１１８に力を伝える。先緊定レバー１２３は、軸１２４を中心に回動可能に支持された緊定部材で、バネ１２５によって反時計回り方向の付勢力が与えられている。この先緊定レバー１２３は、図６の状態では不図示のストッパによって、これ以上反時計回り方向に回動できないようになっている。１２３ａは、先駆動レバー１１３の被係止部１１３ａと当接して先駆動レバー１１３を時計回り方向に回動しないように係止する係止部である。後駆動レバー１２６は、軸１２７を中心に回動可能に支持されている。このレバー１２６には、チャージカムレバー１０５のカム部１０５ｂと当接する後駆動レバーローラ１３０が設けられている。またこのレバー１２６には、後述する後緊定レバー１３５に係止される被係止部１２６ａ（図７）が形成されており、更に後羽根駆動バネ１２８によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６は、後駆動レバー１２６は後述の後緊定レバー１３５に係止された状態を示し、ここでは後幕１２がシャッタのアパチャー枠を開放した状態を表している。
【００４２】
後サブレバー１３１は、後駆動レバー１２６と同軸上に回動可能に支持され、後羽根補助バネ１３２によって時計回り方向の付勢力が与えられている。図６では、後駆動レバー１２６に植設された後羽根駆動ピン１２９と後サブレバー１３１の当接部１３１ａとが当接しているので、後駆動レバー１２６にも後羽根補助バネ１３２のバネ力が加わえられている。ストッパ部１３１ｂは、後駆動レバー１２６の回動とともに一体的に回動する後サブレバー１３１に設けられており、後ストッパ軸１３３に設けられたゴム又は軟質プラスチック等を成形した弾性部材で作られた後ストッパ１３４に当接する。チャージカム部１３１ｃは後サブレバー１３１に設けられており、後サブチャージレバー１０９に軸支されている後サブチャージレバーローラ１１２に当接する。そして後サブチャージレバー１０９の反時計回り方向の回動運動によって後サブレバー１３１がチャージされる。後緊定レバー１３５は、軸１３６を中心に回動可能に支持されており、バネ１３７によって反時計回り方向の付勢力が与えられている。図６の状態では不図示のストッパによって、これ以上反時計回り方向に回動できないようになっている。係止部１３５ａは、後駆動レバー１２６の被係止部１２６ａと当接し、後駆動レバー１２６を時計回り方向に回動しないように係止している。
【００４３】
また図５において、１４１は回転軸に先緊定レバー１２３と当接する先羽根用ハンマ１４６が取り付けられている着磁された先羽根用ロータである。１４２はベース部材１４４に配設された先羽根用ステータ、１４３はステータ１４２の一部に巻回される先羽根用コイルである。１４７は、先羽根用ロータ１４１及び先羽根用ハンマ１４６を所定方向に付勢する戻しバネである。以上説明した電磁駆動部は、先幕１１の走行を開始させるものである。また不図示の後羽根用ロータ、後羽根用ステータ１４８、後羽根用コイル１４９、戻しバネ１５１及び後緊定レバー１３５と当接する後羽根用ハンマ１５０も同様に作用して後幕１２の走行を開始させる。プリント基板１５２は、先羽根用コイル１４３及び後羽根用コイル１４９と接続し、カメラ本体からそれぞれのコイルを通電駆動する回路を有している。
【００４４】
いまレリーズ動作によって、カメラ本体から先羽根用コイル１４３に通電されると、先羽根用ステータ１４２に磁界が発生し、先羽根用ロータ１４１は戻しバネ１４７の付勢力に抗して回動する。この先羽根用ロータ１４１の回動によって先羽根用ハンマ１４６が先緊定レバー１２３と当接して移動させる。これにより、先駆動レバー１１３は緊定を外され、先幕１１は先羽根駆動バネ１１５及び先羽根補助バネ１１９のバネ力によって走行を開始する。またカメラ本体から先羽根用コイル１４３への通電が断たれると、先羽根用ロータ１４１及び先羽根用ハンマ１４６は戻しバネ１４７の付勢力によって所定位置に戻される。
【００４５】
この先幕１１の走行開始から所定時間が経過した後、後羽根用コイル１４９に通電される。これにより後羽根用ロータ（不図示）が回動して、後羽根用ハンマ１５０が後緊定レバー１３５と当接して移動させる。これにより後駆動レバー１２６は緊定を外され、後幕１２は後羽根駆動バネ１２８及び後羽根補助バネ１３２のバネ力によって走行を開始する。このように複数の電磁駆動部によって、シャッタ装置のレリーズ動作は、先幕１１と後幕１２とで独立に行われる。
【００４６】
上述した構成において、図６に示す撮影可能な待機状態において、上述のそれぞれの電磁駆動部のコイル１４３，１４９にそれぞれ適正なタイミングでカメラ本体から通電して各ハンマ１４６，１５０を回動させる。これにより先緊定レバー１２３と後緊定レバー１３５を時計回り方向に回動させて、先駆動レバー１１３及び後駆動レバー１２６の係止を順次解除する。こうして、先ず先駆動レバー１１３と先サブレバー１１８とが一体的に先羽根駆動バネ１１５及び先羽根補助バネ１１９の付勢力によって、先羽根駆動ピン１１６を介して先幕１１を閉鎖位置から開放位置に移行させる。その途中で、先サブレバー１１８のストッパ部１１８ｂは先ストッパ１２１に当接する。これにより消音するとともに、その衝撃が和らげられて最終的に先ストッパ軸１２０に当接して正確に先羽根補助バネ１１９の作動範囲を決定する。これにより先駆動レバー１１３に対して作用する先羽根補助バネ１１９の付勢力を無くし、先駆動レバー１１３は先羽根駆動バネ１１５のみで開放位置を決定するストッパ（不図示）の位置まで駆動される。尚、消音と衝撃を和らげる先ストッパ１２１は、先サブレバー１１８を直接先ストッパ軸１２０に当接させるようにして、省略しても機能上は問題ない。
【００４７】
続いて後駆動レバー１２６が後サブレバー１３１と一体的に後羽根駆動バネ１２８及び後羽根補助バネ１３２の付勢力によって後羽根駆動ピン１２９を介して後幕１２を開放位置から閉鎖位置に移行させる。その途中で後サブレバー１３１のストッパ部１３１ｂは後ストッパ１３４に当接し、消音されるとともに衝撃が和らげられて最終的に後ストッパ軸１３３に当接する。これにより正確に後羽根補助バネ１３２の作動範囲を決定し、後駆動レバー１２６に対して作用する後羽根補助バネ１３２の付勢力を無くし、後駆動レバー１２６は後羽根駆動バネ１２８のみで閉鎖位置を決定するストッパ（不図示）の位置まで駆動される。こうして露光動作（撮影動作）が終了して図７の状態になる。尚、消音と衝撃を和らげる後ストッパ１３４は、後サブレバー１３１を直接後ストッパ軸１３３に当接させるようにして、省略しても機能上は全く問題ない。
【００４８】
図７（撮影終了直後）の状態から撮影可能状態にするために、チャージレバー１０１を時計回り方向に回動させる。これに伴って連結レバー１０４を介してチャージカムレバー１０５も時計回り方向に回動する。このチャージカムレバー１０５の時計回り方向の回動によって、カム部１０５ａは先駆動レバーローラ１１７に当接し、先駆動レバー１１３を反時計回り方向に回動させる。こうして第１のバネ１１５はチャージを開始し、先幕１１は閉鎖位置への移動を開始する。
【００４９】
また、チャージレバー１０１と一体的に結合された先サブチャージレバー１０８も時計回り方向に回動して、カム部１０８ａが先サブレバーローラ１２２に当接し、先サブレバー１１８を反時計回り方向に回動させる。この先サブレバー１１８の反時計回り方向の回動によって、先羽根補助バネ１１９はチャージを開始する。また、これとほぼ同時に、連結ローラ１０７に当接している後サブチャージレバー１０９を反時計回り方向に回動させる。これにより後サブチャージレバー１０９に設けられた後サブチャージレバーローラ１１２はチャージカム１３１ｃに当接して、後サブチャージレバー１３１は反時計回り方向の回動を始める。これにより後羽根補助バネ１３２はチャージを開始する。即ち、先羽根駆動バネ１１５、先羽根補助バネ１１９、及び後羽根補助バネ１３２はほぼ同時にチャージを開始する。
【００５０】
更に、チャージレバー１０１を時計回り方向に回動させると、チャージカムレバー１０５のカム部１０５ｂが、後駆動レバー１２６に設けられた後駆動レバーローラ１３０に当接して後駆動レバー１２６を反時計回り方向に回動させる。この後駆動レバー１２６の回動によって、後羽根駆動バネ１２８はチャージを開始する。
【００５１】
尚、本実施の形態では、チャージ動作中の不正露光を防ぐための先幕１１と、後幕１２が常に重り合う部分を持ちながら先幕１１、後幕１２を撮影準備位置に復帰させる構成にしている。従って、先駆動レバー１１３の回動開始に対して、後駆動レバー１２６は遅れて回動を開始する構成になっている。その結果、後羽根駆動バネ１２８のチャージは、先羽根駆動バネ１１５、先羽根補助バネ１１９及び後羽根補助バネ１３２のチャージ開始よりも遅れて開始される。
【００５２】
次に更にチャージレバー１０１を回動させると、先駆動レバー１１３の被係止部１１３ａが先緊定レバー１２３の係止部１２３ａに係止される。また更にチャージレバー１０１を回動させると、後駆動レバー１２６の被係止部１２６ａが後緊定レバー１３５の係止部１３５ａに係止される。
【００５３】
図８はチャージレバー１０１がストッパー（不図示）に当接し、先駆動レバーローラ１１７、後駆動レバーローラ１３０がそれぞれチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ａ'，１０５ｂ'に達するオーバーチャージの状態を示している。この状態では、先駆動レバー１１３の被係止部１１３ａが、先緊定レバー１２３の係止部１２３ａを乗り越え、後駆動レバー１２６の被係止部１２６ａが後緊定レバー１３５の係止部１３５ａを乗り越えている。つまり図８は、先駆動レバー１１３、先サブレバー１１８、後駆動レバー１２６、後サブレバー１３１がそれぞれ図６に示したチャージ完了位置（露光開始位置）よりも、更にチャージ方向に移動しているオーバーチャージ状態を示している。また、この時、先サブレバー１１８は、先駆動レバー１１３の当接部１１３ｃとの間の距離１Ｓに位置しており、先サブレバー１３１は、後羽根駆動ピン１２９との間に距離１Ａをおいて位置している。
【００５４】
図９及び図１０は、図８の状態からカメラ本体の動力伝達部材１６０に伝達される動力が解除され、チャージレバー１０１が先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２との付勢力によって図６に示した初期位置の方向に押し戻される様子を説明する図である。
【００５５】
先サブレバー１１８のチャージに関する先サブチャージレバー１０８のカム部１０８ａの形状、後サブレバー１３１のチャージに関する後サブレバー１３１のチャージカム部の形状により、先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２の付勢力はチャージレバー１０１を図６に示した初期位置の方向に押し戻すように作用する。
【００５６】
図１０は、先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２の付勢力によりチャージレバー１０１が押し戻された状態を示している。図１０では、先駆動レバー１１３に軸支される先駆動レバーローラ１１７がチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ａ'から外れ、後駆動レバー１３１に軸支される後駆動レバーローラ１３０がチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ｂ'から外れている。このとき先駆動レバー１１３は、先羽根駆動バネ１１５の付勢力により先緊定レバー１２３に係止される位置であるチャージ完了位置（露光開始位置）に移動する。また後駆動レバー１２６は、後羽根駆動バネ１２８の付勢力により後緊定レバー１３５に係止される位置であるチャージ完了位置（露光開始位置）に移動する。
【００５７】
また、先サブレバー１１８は間隔ｌＳだけオーバーチャージされた状態になり、後サブレバー１３１は当接部１３１ａが後駆動レバー１２６に植設された後羽根駆動ピン１２９と当接する位置であるチャージ完了位置（露光開始位置）に移動する。
【００５８】
図１０では、図９の状態から先サブレバー１１８が、前述の間隔ｌＳだけ移動し、先駆動レバー１１３の当接部１１３ｃに当接することでチャージ完了位置（露光開始位置）に係止されている。つまり、先サブレバー１１８が間隔ｌＳだけ移動する際の先羽根補助バネ１１９の付勢力を利用して、先駆動レバーローラ１１７及び後駆動レバーローラ１３０が共にチャージカムレバー１０５のカムトップ１０５ａ'及び１０５ｂ'から外れる。
【００５９】
本実施の形態におけるシャッタの露光動作は、先幕１１を先羽根駆動バネ１１５と先羽根補助バネ１１９とで駆動するとともに、後幕１２を後羽根駆動バネ１２８と後羽根補助バネ１３２とで駆動する。そして先羽根補助バネ１１９と後羽根補助バネ１３２の付勢力を、それぞれの幕（羽根）の駆動初期だけ作用するように構成している。幕（羽根）の移動スタート時に強いバネ力（先羽根駆動バネ１１５＋先羽根補助バネ１１９、後羽根駆動バネ１２８＋後羽根補助バネ１３２）を使って幕（羽根）を短時間で所望の幕速に到達させることができる。更に、所定の幕速になった後は慣性力が働くため、大きな加速力を必要とせずに比較的弱いバネ力（先羽根駆動バネ１１５、後羽根駆動バネ１２８）でも幕速を維持することができる。
【００６０】
次に、上記構成のオーバーチャージ可能なシャッタを用いることによって、シャッタ羽根に付着した塵埃が光学フィルタに付着するのを未然に防止する本実施の形態に係る機構について説明する。上述の説明及び図８〜図１１に示すように、シャッタのオーバーチャージ動作は、基本的にシャッタの先幕１１と後幕１２の開閉動作を伴わない動作であることが分かる。また、このオーバーチャージ動作は、先幕のチャージカムレバー１０５を反時計回り方向に微小量回動させる動作であり、この微小回動動作によって、チャージカムレバー１０５によって動作する先幕１１を僅かに振動させることができる。
【００６１】
本実施の形態は、この先幕１１の振動によって、シャッタの先幕１１に付着した塵埃を先幕１１から引き剥がすと共に、このシャッタのオーバーチャージ動作から一定時間、シャッタの開閉動作を禁止している。これにより先幕１１から落下して浮遊している塵埃が光学素子２１に付着するのを防止するように構成したものである。
【００６２】
次に、上記構成のカメラ５００を動作させるための電気的な構成を説明する。
【００６３】
図１２は、本実施の形態に係るカメラ５００のカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。ここで前述の図で説明した部材と同じ部材については同一符号を付している。まず、物体像の撮像、記録に関する部分から説明する。
【００６４】
このカメラシステムは、撮像系、画像処理系、記録／再生系及び制御系を有する。撮像系は、撮影光学系５１１及び固体撮像部２３を有する。画像処理系は、Ａ／Ｄ変換器５３０、ＲＧＢ画像処理回路５３１及びＹＣ処理回路５３２を有する。また記録再生系は、記録処理回路５３３及び再生処理回路５３４を有する。更に制御系は、カメラシステム制御回路（制御手段）５３５、操作検出回路５３６、撮像駆動回路５３７を有する。５３８は、外部のコンピュータ等に接続され、データの送受信を行うために規格化された接続端子である。上述した電気回路は、不図示の電池からの電力供給を受けて駆動する。
【００６５】
撮像系は、物体からの光を、撮影光学系５１１を介して固体撮像部２３の撮像面に結像させる光学処理系である。この撮影光学系５１１に設けられた絞り５１２の駆動を制御するとともに、必要に応じてフォーカルプレンシャッタ１０の駆動をシャッタ制御回路５４５を介して行うことによって、適切な光量の物体光を固体撮像部２３で受光させることができる。
【００６６】
固体撮像部２３から読み出された信号は、Ａ／Ｄ変換器５３０を介して画像処理系に供給される。この画像処理系での画像処理によって画像データが生成される。Ａ／Ｄ変換器５３０は、固体撮像部２３の各画素から読み出された信号の振幅に応じて、例えば固体撮像部２３の出力信号を１０ビットのデジタル信号に変換して出力する信号変換回路であり、以降の画像処理はデジタル処理にて実行される。ＲＧＢ画像処理回路５３１は、Ａ／Ｄ変換器５３０の出力信号を処理する信号処理回路であり、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算による高解像度化を行う補間演算回路を有する。ＹＣ処理回路５３２は、輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成する信号処理回路である。このＹＣ処理回路５３２は、高域輝度信号ＹＨを生成する高域輝度信号発生回路、低域輝度信号ＹＬを生成する低域輝度信号発生回路及び、色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成する色差信号発生回路を有している。輝度信号Ｙは、高域輝度信号ＹＨと低域輝度信号ＹＬを合成することによって形成される。
【００６７】
記録再生系は、メモリ（不図示）への画像信号の出力と、ディスプレイユニット５１７への画像信号の出力とを行う処理系である。記録処理回路５３３はメモリへの画像信号の書き込み処理及び読み出し処理を行い、再生処理回路５３４はメモリから読み出した画像信号を再生して、ディスプレイユニット５１７に出力する。また記録処理回路５３３は、静止画データ及び動画データを表わすＹＣ信号を所定の圧縮形式で圧縮するとともに、圧縮されたデータを伸張させる圧縮伸張回路を内部に有する。圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメモリ等を有しており、このフレームメモリに画像処理系からのＹＣ信号をフレーム毎に蓄積し、複数のブロックのうち各ブロックから蓄積された信号を読み出して圧縮符号化する。この圧縮符号化は、例えば、ブロック毎の画像信号を２次元直交変換、正規化及びハフマン符号化することにより行われる。
【００６８】
再生処理回路５３４は、輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をマトリクス変換して、例えばＲＧＢ信号に変換する回路である。再生処理回路５３４によって変換された信号はディスプレイユニット５１７に出力され、可視画像として表示（再生）される。再生処理回路５３４及びディスプレイユニット５１７は、Bluetooth等の無線通信を介して接続されていてもよい。このように構成すれば、このカメラ５００で撮像された画像を離れたところからモニタすることができる。
【００６９】
一方、制御系における操作検出回路５３６は、メインスイッチ、レリーズボタン、モード切り換えスイッチ（いずれも不図示）等の操作を検出して、この検出結果をカメラシステム制御回路５３５に出力する。カメラシステム制御回路５３５は、マイクロコンピュータ等のＣＰＵ１２００、ＣＰＵ１２００により実行されるプログラムやデータを記憶しているＲＯＭ１２０１、そしてワークエリアとして使用され各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１２０２を有している。タイマ１２０３は、ＣＰＵ１２００により指示された時間の経過を測定し、その指示された時間が経過すると割り込み等によりＣＰＵ１２００に通知する。また、このカメラシステム制御回路５３５は、操作検出回路５３６からの検出信号を受けることで、その検出結果に応じた動作を行う。また、カメラシステム制御回路５３５は、撮像動作を行う際のタイミング信号を生成して、撮像駆動回路５３７に出力する。撮像駆動回路５３７は、カメラシステム制御回路５３５からの制御信号を受けることで固体撮像部２３を駆動させるための駆動信号を生成する。情報表示回路５４２は、カメラシステム制御回路５３５からの制御信号を受けて光学ファインダ５０２の情報表示ユニットの駆動を制御する。この制御系は、カメラ５００に設けられた各種スイッチの操作に応じて撮像系、画像処理系及び記録再生系での駆動を制御する。例えば、レリーズボタン（不図示）の操作によってＳＷ２がオンとなった場合、制御系（カメラシステム制御回路５３５）は、固体撮像部２３の駆動、ＲＧＢ画像処理回路５３１の動作、記録処理回路５３３の圧縮処理等を制御する。更に、制御系は、情報表示回路５４２を介して光学ファインダ内の情報表示ユニットの駆動を制御することによって、光学ファインダ５０２での表示（表示セグメントの状態）を変更する。
【００７０】
次に、撮影レンズで構成される撮影光学系５１１の焦点調節動作に関して説明する。
【００７１】
カメラシステム制御回路５３５はＡＦ制御回路５４０に接続されている。またレンズユニット５０１をカメラ５００に装着することで、カメラシステム制御回路５３５は、マウント接点５１３ａ，５１４ａを介してレンズユニット５０１のレンズシステム制御回路５４１と接続される。そしてＡＦ制御回路５４０及びレンズシステム制御回路５４１と、カメラシステム制御回路５３５とは、特定の処理の際に必要となるデータを相互に通信する。
【００７２】
焦点検出ユニット５６７は、撮影画面内の所定位置に設けられた焦点検出領域での検出信号をＡＦ制御回路５４０に出力する。ＡＦ制御回路５４０は、この焦点検出ユニット５６７からの出力信号に基づいて焦点検出信号を生成し、撮影光学系５１１の焦点調節状態（デフォーカス量）を検出する。そしてＡＦ制御回路５４０は、その検出したデフォーカス量を撮影光学系５１１の一部の要素であるフォーカスレンズの駆動量に変換し、フォーカスレンズの駆動量に関する情報を、カメラシステム制御回路５３５を介してレンズシステム制御回路５４１に送信する。ここで、移動する物体に対して焦点調節を行う場合、ＡＦ制御回路５４０は、レリーズボタン（不図示）が全押し操作されてから実際の撮像制御が開始されるまでのタイムラグを勘案して、フォーカスレンズの適切な停止位置を予測する。そして、その予測した停止位置へのフォーカスレンズの駆動量に関する情報をレンズシステム制御回路５４１に送信する。
【００７３】
一方、カメラシステム制御回路５３５が、固体撮像部２３の出力信号に基づいて物体の輝度が低く十分な焦点検出精度が得られないと判定すると、閃光発光ユニット（不図示）又は、カメラ５００に設けられた白色ＬＥＤや蛍光管（いずれも不図示）を駆動して物体を照明する。レンズシステム制御回路５４１は、カメラシステム制御回路５３５からフォーカスレンズの駆動量に関する情報を受信すると、レンズユニット５０１内に配置されたＡＦモータ５４７の回転を制御する。これにより、駆動機構を介してフォーカスレンズを駆動量の分だけ光軸Ｌ１方向に移動させて、撮影光学系５０１を合焦状態にできる。またレンズシステム制御回路５４１は、カメラシステム制御回路５３５から露出値（絞り値）に関する情報を受信すると、レンズユニット５０１の絞り駆動アクチュエータ５４３の駆動を制御することによって、その絞り値に応じた絞り開口径となるように絞り５１２を動作させる。
【００７４】
またシャッタ制御回路５４５は、カメラシステム制御回路５３５からのシャッタ速度に関する情報を受信すると、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１の電磁駆動部３５及び後幕１２の電磁駆動部３６を制御する。これにより、その指示されたシャッタ速度になるように先幕１１及び後幕１２を動作させる。また駆動部３７を動作させることによって、シャッタ動作を行うための準備動作であるシャッタチャージを行う。更に、本実施の形態の特徴的な動作であるオーバーチャージもこの駆動部３７を用いて行わせることができる。このように、フォーカルプレンシャッタ１０と絞り５１２の動作により、適切な光量の被写体光を固体撮像部２３の固体撮像素子２３ｂの結像面に入射させることができる。
【００７５】
またＡＦ制御回路５４０において物体にピントが合ったことが検出されると、この情報はカメラシステム制御回路５３５に送信される。このとき、レリーズボタン（不図示）の全押し操作によってＳＷ２がオン状態になれば、上述したように撮像系、画像処理系及び記録再生系によって撮影動作が行われる。
【００７６】
以下、本実施の形態の趣旨であるフォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去する機構を備えたカメラ（光学機器）の動作を図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７７】
図１３は、本発明の実施の形態１に係るカメラ５００のカメラシステム制御部５３５による制御処理を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムはカメラシステム制御部５３５のＲＯＭ１２０１に記憶されており、ＣＰＵ１２００の制御の下に実行される。
【００７８】
まずステップＳ１００で、カメラ５００の操作部のモード切り換えスイッチが操作されて、クリーニング(ＣＬＮ)モードが指定されたかどうかを検出する。ここでクリーニングモードが指定されたと判断したらステップＳ１０１に進む。一方、クリーニングモードでないと判断した場合には元のステップＳ１００に戻り、再度クリーニングモードが指定されたかどうかを検出する。ステップＳ１０１では、クリーニングモードに移行する前に、現時点でカメラ５００に設定されているシャッタ速度、絞り値等の撮影条件をカメラシステム制御回路５３５のＲＡＭ１２０２に記憶してステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、フォーカルプレンシャッタ１０に設けられた検出手段（不図示）を用いて、先幕１１の各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄが全て閉じた状態で動作を完了しているかどうかを検出する。もしここで、何らかの原因で先幕１１が完全に閉まっていない場合には、駆動部３７を駆動させてシャッタ駆動レバー１０１を動作させる。そして先幕１１の各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄが全て閉じ動作を完了したことを検知するとステップＳ１０３へ進む。
【００７９】
クリーニングモードの状態でシャッタの先幕１１が不用意に動作するとシャッタが開放状態となり、光学素子２１に塵埃が付着してしまう可能性がある。このため、シャッタ先幕１１が不用意な誤動作をしないようにするために、ステップＳ１０３では、先幕１１の駆動を開始させる先羽根コイルへの通電を禁止する。次にステップＳ１０４に進み、カメラシステム制御回路５３５からフォーカルプレンシャッタ１０のオーバーチャージ動作を実行する旨の命令をシャッタ制御回路５４５に送る。この信号に基づいて、シャッタ制御回路５４５により駆動部３７が駆動される。ここでは既にチャージ状態にあるシャッタに対して駆動レバー１６０を回動させることによりシャッタオーバーチャージ動作を実行させる。
【００８０】
次にステップＳ１０５に進み、先のステップＳ１０４で回動させた駆動レバー１６０の動作を先羽根レバー１０１に伝達する。この動作において、既にシャッタはチャージ状態或はオーバーチャージ完了状態にあるため、シャッタチャージ完了位置とオーバーチャージ位置との間の微小な往復動となる。この状態では、シャッタ羽根のチャージの必要はなく、また事前にオーバーチャージの動作が完了している場合には、オーバーチャージ用のバネのチャージもする必要もない。よって駆動レバー１６０の力を全てこの微小な往復動作に向けることができ高速な往復動作が可能になる。
【００８１】
次にステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で得られた先羽根レバー１０１の微小往復動を先幕１１の振動に変換させる。即ち、ステップＳ１０５で微小往復動をさせた先羽根レバー１０１は、その動力を先幕１１に伝達する。しかし、この時点では先幕１１は展開してクローズの状態になっているため開閉動作としては作用せず、更にシャッタを閉じようとしてストッパーに当たる力として伝達される。ここで生じた反力が、先羽根レバー１０１に連動する先羽根１１に伝達され、各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄを加振させる。この各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄの振動によって、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を脱落させることができる。
【００８２】
次にステップＳ１０７に進み、カメラシステム制御回路５３５が有するタイマ１２０３で所定時間を計時する。これはステップＳ１０６で、先幕１１の表面から離れた塵埃がフォーカルプレンシャッタ１０の周囲で浮遊している最中に先幕１１の開閉動作が行われることにより、その浮遊している塵埃が光学素子２１の表面に付着するのを防止するためである。従って、この所定時間は、浮遊している塵埃が完全に落下し周囲に漂流するのが収まることが期待できる時間に予め設定される。具体的には、光学素子２１の表面に塵埃が付着した場合に撮影画像に影響があると認められるその塵埃の大きさを基準に、落下するまでの時間を予め計測し、その時間に基づいて設定される。光学素子２１の表面に塵埃が付着した場合に撮影画像に影響があるか否かは、光学素子２１と固体撮像素子２３ｂの距離や、固体撮像素子２３ｂの１画素の大きさ等によって左右される。従って、この所定時間は、カメラの機種ごとに固有に設定される性質を有する。
【００８３】
こうしてステップＳ１０７で、先幕１１の振動によって塵埃が完全に落下し周囲に漂流するのが収まるのを待ってステップＳ１０８に進み、クリーニングモードを解除する。そして次にステップＳ１０９で、ディスプレイユニット５１７にクリーニングモードが解除された（もしくはクリーニング動作が完了した）旨のメッセージを表示する。その後ステップＳ１１０で、ステップＳ１０１でＲＡＭ１２０２に記憶した撮影条件等を読み出してカメラ５００に再設定して、一連のシーケンスを終了する。
【００８４】
以上説明したように本実施の形態１によれば、フォーカルプレンシャッタの先幕（先羽根）１１に付着した塵埃を、新たな動力を付加すること無く除去可能である光学機器を実現できる。また、複雑なシャッタ動作を必要としないためレリーズタイムラグが必要以上に長くならず、撮影時の操作性への悪影響がない。
【００８５】
尚、上記実施の形態１では、シャッタ駆動部３７を動作することによって、先羽根駆動レバー１０１を可動させる構成について説明した。これは先幕１１を振動させる新たな構成を、新たな部品の追加なしに実現させたものである。しかし本発明は上記構成に限定されるものではない。即ち、シャッタチャージの動作の一部を先幕１１に伝えればよく、先羽根駆動レバー１０１を介さず、直接、駆動部３７の動力を伝えるように構成して先幕１１を振動させるようにしても良い。
【００８６】
また上記実施の形態１では、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃を取り除くタイミングを、クリーンモードに設定したときに行うように設定している。しかし必ずしもこのような専用のクリーンモードを持つ必要はなく、任意のタイミングでこのフォーカルプレンシャッタの先幕に付着した塵埃を除去しても良い。例えば、外部から塵埃が挿入しやすい撮影レンズが交換されたタイミングで、シャッタのオーバーチャージ動作を実行してもよい。また、デジタルカメラの電源を投入した時点や、任意の使用時間の経過に応じて、自動的にこのクリーンモードに入るように構成しても良い。このことによって、特殊なクリーンモードを設定しなくても、上記効果を得ることができる。
【００８７】
［実施の形態２］
図１４は、本発明の実施の形態２に係る、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去する機構を備えたカメラ５００のカメラシステム制御部５３５による制御処理を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムはシステム制御部５３５のＲＯＭ１２０１に記憶されており、ＣＰＵ１２００の制御の下に実行される。尚、この実施の形態２に係るカメラの構成は前述の実施の形態１と同様であり、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去するための動作のみが異なっている。このため、共通の構成に関しては、同一の番号を用いて説明する。
【００８８】
この実施の形態２の特徴は、シャッタのオーバーチャージ動作を複数回連続して行わせる点にある。これにより、フォーカルプレンシャッタの先幕１１に付着した塵埃を、より確実に脱落させることができる。以下、このフローチャートを用いて、本実施の形態２について説明する。尚、図１４において、ステップＳ２００〜ステップＳ２０３までの動作は前述の図１３のステップＳ１００〜Ｓ１０３の処理と同じであるため、その説明を省略する。
【００８９】
ステップＳ２０４では、カメラシステム制御回路５３５からフォーカルプレンシャッタ１０のオーバーチャージ動作する旨の命令がシャッタ制御回路５４５に送られる。この信号に基づいて駆動部３７を駆動させる。これにより、既にチャージ状態にあるシャッタに対して駆動レバー１６０を回動させることになり、シャッタオーバーチャージの動作を実行させる。ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で回動させた駆動レバー１６０の動作を先羽根レバー１０１に伝達する。この動作により、既にシャッタはチャージ状態、もしくはオーバーチャージ完了状態にあるため、シャッタチャージ完了位置とオーバーチャージ位置との間の微小な往復動となる。この状態では、シャッタ羽根のチャージの必要はなく、また事前にオーバーチャージの動作が完了している場合には、オーバーチャージ用のバネのチャージもする必要もない。従って、駆動レバー１６０の力を全てこの微小な往復動作に向けることができ高速な動作が可能になる。
【００９０】
次にステップＳ２０６に進み、ステップＳ２０５で得られた先羽根レバー１０１の微小往復動を先幕１１の振動に変換させる。即ち、ステップＳ２０５で微小往復動をさせた先羽根レバー１０１は、その動力を先幕１１に伝達する。ここでは既に先幕１１はクローズの状態になっているため開閉動作としては作用せず、更にシャッタを閉じようとしてストッパーに当たる力として伝達される。これにより生じた反力が、先羽根レバー１０１に連動する先幕１１に伝達されて各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄを加振させる。この各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄの振動によって、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を脱落させることができる。
【００９１】
次にステップＳ２０７では、上記シャッタのオーバーチャージ動作が所定回数繰り返されたかどうかを判断する。この実施の形態２では、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去するためのオーバーチャージの動作を所定回数繰り返して実行することができるように構成されている。従って、付着力の強い塵埃に対しても、より確実に先幕１１から除去できる点が実施の形態１とは異なる。
【００９２】
こうして所定回数のオーバーチャージ動作が完了するとステップＳ２０８に進み、カメラシステム制御回路５３５が有するタイマ１２０３で所定時間の計時が行われる。これは、ステップＳ２０６にてシャッタ羽根１１の表面から離れた塵埃がフォーカルプレンシャッタ１０の周囲で浮遊している最中に先幕１１の開閉動作が行われることによって、その塵埃が光学素子２１の表面に付着するのを防止するためである。
【００９３】
次にステップＳ２０９に進み、ステップＳ２０８での先幕１１の振動によって塵埃が完全に落下し、塵埃が漂流するのが完全に収まるのを待って、このクリーニングモードを解除する。これと同時にステップＳ２１０で、ディスプレイユニット５１７にクリーニングモードが解除された（もしくはクリーニング動作が完了した）旨のメッセージを表示する。その後、ステップＳ２１１に進み、ステップＳ２０１でＲＡＭ１２０２に記憶した撮影条件等を読み出してカメラ５００に再設定して一連のシーケンスを終了する。
【００９４】
以上説明したように本実施の形態２によれば、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃を、新たな動力を付加すること無く、より確実に除去できる光学機器を実現することができる。
【００９５】
また、複雑なシャッタ動作を必要としないためレリーズタイムラグが必要以上に長くならず、撮影時の操作性への悪影響がない。
【００９６】
尚、この実施の形態２では、シャッタ駆動部３７を駆動することによって、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃を除去する動作の繰り返し回数を予め定めた回数とした。しかしこの回数は、任意の回数に設定できるようにしてもよい。
【００９７】
また前述の実施の形態１と同様に、この実施の形態２においても、先幕１１を振動させる新たな構成部品の追加なしに実現させる構成を示しているが、本実施の形態においても、シャッタチャージの動作の一部を、直接、先幕１１伝えるように構成してもよい。
【００９８】
［実施の形態３］
図１５は、本発明の実施の形態３に係るカメラ５００のカメラシステム制御部５３５による制御処理を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムはシステム制御部５３５のＲＯＭ１２０１に記憶されており、ＣＰＵ１２００の制御の下に実行される。尚、この実施の形態３に係るカメラ５００の構成は前述の実施の形態１と同様であり、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去する動作のみが異なっている。このため、共通の構成に関しては、同一の番号を用いて説明する。
【００９９】
この実施の形態３の特徴は、シャッタのオーバーチャージ動作の後に、主ミラー５０５を動作させることを特徴としている。この構成を採ることによって、フォーカルプレンシャッタ１０の先幕１１に付着した塵埃がシャッタのオーバーチャージ動作によって脱落した後、確実に光学素子２１から遠ざけて排出することができる点で優れている。以下、このフローチャートを用いて、実施の形態３のデジタル一眼レフカメラの動作について説明する。尚、図１５において、ステップＳ３００〜ステップＳ３０３までの動作は前述の図１３のステップＳ１００〜Ｓ１０３と同じであるため、その説明を省略する。
【０１００】
ステップＳ３０４では、カメラシステム制御回路５３５からフォーカルプレンシャッタ１０のオーバーチャージ動作する旨の命令がシャッタ制御回路５４５に送られる。この信号に基づいて駆動部３７を駆動させる。これにより、既にチャージ状態にあるシャッタに対して駆動レバー１６０を回動させることによりシャッタオーバーチャージの動作をさせる。
【０１０１】
次にステップＳ３０５に進み、先のステップＳ２０４で回動させた駆動レバー１６０の動作を、先羽根レバー１０１に伝達する。このとき、既にシャッタはチャージ状態或はオーバーチャージ完了状態にあるため、シャッタチャージ完了位置とオーバーチャージ位置との間の微小な往復動となる。この状態では、シャッタ羽根のチャージの必要がない。また事前にオーバーチャージの動作が完了している場合には、オーバーチャージ用のバネのチャージもする必要もないため、駆動レバー１６０の力を全てこの微小な往復動作に向けることができ、高速な動作が可能になる。次にステップＳ３０６に進み、ステップＳ３０５で得られた先羽根レバー１０１の微小往復動を先幕１１の振動に変換させる。即ち、ステップＳ３０５で微小往復動をさせた先羽根レバー１０１は、その動力を先幕１１に伝達する。ここで先幕１１は既にクローズの状態になっているため開閉動作としては作用せず、更にシャッタを閉じようとしてストッパに当たる力として伝達される。ここで生じた反力が、先羽根駆動レバー１０１に連動する先幕１１に伝達され、各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄを加振させる。この各シャッタ羽根１１ａ〜１１ｄの振動によって、フォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を脱落させることができる。
【０１０２】
次にステップＳ３０７に進み、先幕１１の直前に配置された主ミラー５０５を上方に回動させる。これはステップＳ３０６の先幕１１の振動によって脱落した塵埃を光学素子２１から遠ざけるために有効な動作である。通常、このような主ミラー５０５の回動動作によって、先幕１１の前側のスペースは瞬間的に負圧になる。この負圧となるスペースに、先幕１１から脱落した塵埃をタイミング良く導くことによって、脱落した塵埃を光学素子２１から遠ざける方向に移動させることができる。この結果、新たな部材を追加することなく現状の機構を利用して、先幕１１から振るい落とされた塵埃を効率良く光学素子２１から遠ざけることができる。
【０１０３】
次にステップ３０８に進み、主ミラー５０５を反時計回り方向に回動させ、ファインダ５０２に光線を導く光路に戻す。これは、先幕１１から落下させた塵埃を先幕１１から遠ざける方向に移動させた後、再度、先幕１１の方向に浮遊してくるのを防止するため、塵埃が逆流しないように所定時間が経過した後に行う。次にステップＳ３０９に進み、上記シャッタのオーバーチャージ動作が所定回数繰り返されたかどうかを判断する。
【０１０４】
このように本実施の形態３では、前述の実施の形態２と同様にフォーカルプレンシャッタ１０に付着した塵埃を除去するためのオーバーチャージの動作を所定回数繰り返して作動させるように構成されている。こうして所定回数のオーバーチャージ動作が繰り返されるとステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０では、ステップＳ３０９での先幕１１の振動によって塵埃が完全に落下し、主ミラー５０５で光学素子２１から離れた位置に完全に移動するのを待ってクリーニングモードを解除する。次にステップＳ３１１で、ディスプレイユニット５１７にクリーニングモードが解除された（或はクリーニング動作が完了した）旨のメッセージを表示する。その後、ステップＳ３１２に進み、ステップＳ３０１でＲＡＭ１２０３に記憶した撮影条件等を読み出してカメラ５００に再設定して、一連のシーケンスを終了する。
【０１０５】
以上説明したように本実施の形態３によれば、フォーカルプレンシャッタの先幕１１に付着した塵埃を、新たな動力を付加すること無く除去できる光学機器を提供できる。
【０１０６】
また、複雑なシャッタ動作を必要としないためレリーズタイムラグが必要以上に長くならず、撮影時の操作性への悪影響がない。
【０１０７】
更に、本実施の形態３では、シャッタ駆動部３７を動作することによって、フォーカルプレンシャッタの先幕１１に付着した塵埃の多くを除去できると共に、このとき落下した塵埃を光学素子２１から離れた位置に移動させることができる。このため、塵埃の再付着が抑制できクリーニング効果を長く持続させることができる。
【０１０８】
尚、実施の形態３では、先幕１１の振動に連動して、毎回主ミラー５０５を回動するように構成している。しかし、毎回ミラーチャージを行わせることは煩雑であるため、先幕１１を振動動作を所定回数繰り返した後に、主ミラー５０５を回動するように構成しても良い。また実施の形態１の場合と同様に、先幕１１の振動により塵埃を落下させる処理を一度だけ実行し、またこれに応じて一度だけ主ミラーを回動させても良い。
【０１０９】
また実施の形態３では、実施の形態１と同様に、先幕を振動させる新たな構成部品や、塵埃を光学素子２１の方向とは異なる方向に移動させる手段を、新たな部品を追加することなく実現する構成を示している。しかし、シャッタチャージの動作の一部を直接先幕１１に伝えるような構成部品を追加したり、塵埃を別方向に導くような部分を新たに設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るカメラの撮影待機状態の構造を説明する概略断面図である。
【図２】本実施の形態に係るカメラの撮影時の構造を説明する概略断面図である。
【図３】本実施の形態に係るカメラにおけるフォーカルプレンシャッタと撮像部の構成図である。
【図４】発生した塵埃が光学素子に付着する状況を説明する図である。
【図５】本実施の形態に係るシャッタ装置全体の構成を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態に係るカメラにおいてチャージ完了状態を示す機構要部平面図である。
【図７】本実施の形態に係るカメラにおける先幕及び後幕が露光終了している状態（チャージ開始前の状態）を示す機構要部平面図である。
【図８】本実施の形態に係るカメラにおいて、チャージが完了したオーバーチャージ状態を示す機構要部平面図である。
【図９】本実施の形態に係るカメラにおいて、先駆動レバーがオーバーチャージ位置からチャージ完了位置に移行し、先サブレバーがオーバーチャージ位置にある状態を示す機構要部平面図である。
【図１０】本実施の形態に係るカメラにおいて、先駆動レバー、先サブレバーがチャージ完了位置にある状態を示す機構要部平面図である。
【図１１】本実施の形態に係るカメラにおいて、チャージ完了状態のシャッタ装置の駆動部を中心にした上面図である。
【図１２】本実施の形態に係るカメラのカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係るカメラのカメラシステム制御部による制御処理を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るカメラのカメラシステム制御部による制御処理を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るカメラのカメラシステム制御部による制御処理を説明するフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、
前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段と、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま、前記駆動手段により前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動制御手段と、
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記振動制御手段による振動駆動の後、所定時間前記フォーカルプレンシャッタの開閉動作を禁止する禁止手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記光電変換素子へ入射する光の光軸上に設けられたクイックリターンミラーと、
前記クイックリターンミラーを回動駆動するミラー回動手段と、
前記振動制御手段による振動駆動の後、前記ミラー回動手段により前記クイックリターンミラーを回動させる手段とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
前記振動制御手段は、前記フォーカルプレンシャッタを駆動するバネをチャージするように前記駆動手段により駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段とを具備する光学機器における異物除去方法であって、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動工程
を有することを特徴とする光学機器における異物除去方法。
【請求項６】
前記振動工程による振動駆動の後、所定時間前記フォーカルプレンシャッタの開閉動作を禁止する禁止工程を更に有することを特徴とする請求項５に記載の光学機器における異物除去方法。
【請求項７】
前記光電変換素子へ入射する光の光軸上に設けられたクイックリターンミラーを回動駆動するミラー回動工程と、
前記振動工程での振動駆動の後、前記ミラー回動工程により前記クイックリターンミラーを回動させることを特徴とする請求項５に記載の光学機器における異物除去方法。
【請求項８】
前記振動工程では、前記フォーカルプレンシャッタを駆動するバネをチャージするように駆動することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光学機器における異物除去方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１項に記載の光学機器における異物除去方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、
前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段と、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま、前記駆動手段により前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動制御手段と、
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記振動制御手段による振動駆動の後、所定時間前記フォーカルプレンシャッタの開閉動作を禁止する禁止手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記光電変換素子へ入射する光の光軸上に設けられたクイックリターンミラーと、
前記クイックリターンミラーを回動駆動するミラー回動手段と、
前記振動制御手段による振動駆動の後、前記ミラー回動手段により前記クイックリターンミラーを回動させる手段とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
前記振動制御手段は、前記フォーカルプレンシャッタを駆動するバネをチャージするように前記駆動手段により駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子への光の入射を制御するフォーカルプレンシャッタと、前記フォーカルプレンシャッタを駆動する駆動手段とを具備する光学機器における異物除去方法であって、
前記フォーカルプレンシャッタが前記光電変換素子への光の入射を遮っている状態を保ったまま前記フォーカルプレンシャッタを複数回繰り返し振動駆動する振動工程
を有することを特徴とする光学機器における異物除去方法。
【請求項６】
前記振動工程による振動駆動の後、所定時間前記フォーカルプレンシャッタの開閉動作を禁止する禁止工程を更に有することを特徴とする請求項５に記載の光学機器における異物除去方法。
【請求項７】
前記光電変換素子へ入射する光の光軸上に設けられたクイックリターンミラーを回動駆動するミラー回動工程と、
前記振動工程での振動駆動の後、前記ミラー回動工程により前記クイックリターンミラーを回動させることを特徴とする請求項５に記載の光学機器における異物除去方法。
【請求項８】
前記振動工程では、前記フォーカルプレンシャッタを駆動するバネをチャージするように駆動することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光学機器における異物除去方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１項に記載の光学機器における異物除去方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２８６４４３（Ｐ２００７−２８６４４３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１５０１０（Ｐ２００６−１１５０１０）
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【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１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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