JP3927073B2 - Camera and image sensor unit used therefor - Google Patents

Camera and image sensor unit used therefor Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子を有する撮像素子ユニットを備えたカメラに関し、より詳細には撮像素子の防塵構造を備えたカメラ及びこれに用いる撮像素子ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮影光学系（撮影レンズ）を透過した被写体からの光束（以下、被写体光束という）に基づいて形成される被写体像を所定の位置に配置した固体撮像素子等、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice。以下、単に撮像素子という）等の光電変換面上に結像させ、当該撮像素子等の光電変換作用を利用して所望の被写体像を表わす電気的な画像信号等を生成し、この画像信号等に基づく信号を、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌiquid Ｃrystal Ｄisplay）等の所定の表示装置等へと出力して画像等を表示させたり、撮像素子等によって生成した画像信号等を所定の形態の画像データとして所定の記録媒体の所定の記録領域に記録し、さらにこの記録媒体に記録された画像データを読み出して、その画像データに対して表示装置を用いて表示するのに最適な画像信号となるように変換処理した後、処理済の画像信号に基づいて、これに対応する画像を表示させ得るように構成した、いわゆるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラ等（以下、デジタルカメラ又は単にカメラという）が、一般的に実用化され広く普及している。
【０００３】
また、一般的なデジタルカメラにおいては、撮影動作に先立って撮影対象となる所望の被写体を観察し、当該被写体を含む撮影範囲を設定する等の目的で、光学的ファインダー装置を備えているのが一般である。
【０００４】
この光学ファインダー装置としては、撮影光学系の光軸上に配設した反射部材等を用いて撮影光学系を透過した被写体光束の進行方向を折り曲げて観察用の被写体像を所定の位置に結像させる一方、撮影動作時には、撮影光学系の光軸上から反射部材を退避させることにより、被写体光束を撮像素子の受光面、即ち光電変換面へと導き、当該光電変換面上に撮影用の被写体像を形成させるように構成したいわゆる一眼レフレックス方式のファインダー装置等が一般的に利用されている。
【０００５】
そして、近年においては、一眼レフレックス方式のファインダー装置を具備すると共に、カメラ本体に対して撮影光学系を着脱自在となるように構成し、使用者が所望するときに所望の撮影光学系を任意に着脱し交換することで、単一のカメラ本体において複数種類の撮影光学系を選択的に使用し得るように構成したいわゆるレンズ交換可能な形態のデジタルカメラが一般に実用化されつつある。
【０００６】
このようなレンズ交換可能な形態のデジタルカメラにおいては、当該撮影光学系をカメラ本体から取り外した際に、カメラ本体の内部に空気中に浮遊する塵埃等が侵入する可能性がある。また、カメラ本体内部には、例えばシャッター・絞り機構等、機械的に動作する各種の機構が配設されていることから、これら各種の機構等からは、その動作中に塵埃等が発生する場合もある。
【０００７】
一方、撮影光学系をカメラ本体から取り外した際には、当該撮影光学系の後方に配置される撮像素子の受光面（光電変換面とも言う）がカメラ内部の外気に露呈されることになることから、塵埃等が帯電作用等の要因によって撮像素子の光電変換面に付着することがある。
【０００８】
そこで、従来の一眼レフレックス方式のデジタルカメラ等においては、帯電作用等に起因して撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するための技術が、例えば特開２０００−２９１３２号公報等によって提案されている。
【０００９】
上記特開２０００−２９１３２号公報に開示されている手段は、レンズ交換可能な形態の一眼レフレックス方式のデジタルカメラにおいて、カメラ内部に設けられる撮像素子の受光面を覆うカバー部材の表面に透明電極を設け、この電極に対して直流電圧若しくは数ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度の周波数の交流電圧を印加することによって、帯電作用によって撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するようにしたものである。
【００１０】
当該公報に開示されている手段によれば、撮像素子に生起する電荷を中和することによって静電気等に起因して撮像素子の受光面に塵埃等が付着するのを抑制することができるというものである。
【００１１】
他方、従来のデジタルカメラにおける撮像素子としては、いわゆるパッケイジに封じられた形態の撮像素子（例えばパッケイジＣＣＤという）が広く用いられているが、このような形態の撮像素子とは別に、近年においては、いわゆるベアチップＣＣＤと呼ばれる裸の状態のＣＣＤチップを市場に供給することが提案されている。
【００１２】
このようなベアチップＣＣＤにおいては、その光電変換面上に塵埃等が付着する可能性が多くなることから、ベアチップＣＣＤとこれを載置する基板との間に圧電素子を設け、この圧電素子に対して所定の電圧を印加することによって当該ベアチップＣＣＤ自体を振動させ、これにより光電変換面上に付着した塵埃等を振り落とすようにする手段についての提案が、例えば特開平９−１３０６５４号公報等によって開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の特開２０００−２９１３２号公報に開示されている手段では、帯電した撮像素子の電荷を中和させることで塵等が付着するのを抑制するようにしていることから、例えば静電気に因らずに撮像素子の光電変換面上に単に付着したり堆積した状態の塵埃等を除去する手段としては、最適なものではないと考えられる。
【００１４】
また、上述の特開平９−１３０６５４号公報に開示されている手段では、ベアチップＣＣＤを念頭に入れて考案されている手段であるために、従来のデジタルカメラにおいて一般的に利用されているパッケイジＣＣＤのような形態の撮像素子に対して適用するためには、最適な手段であるとは言えない。
【００１５】
つまり、一般的な形態のパッケイジＣＣＤ等に対して上述の特開平９−１３０６５４号公報に開示されている手段を適用した場合には、例えば撮像素子自体又はそのパッケイジに対して振動を加えることになるので、この加振作用によって撮像素子及びその近傍に配設される各種の機構に対して、例えば機構的な劣化や狂い等の悪影響が波及する虞がある。
【００１６】
一方、本出願人は、先に特願２０００−４０１２９１号において、撮像素子の光電変換面の側を封止乃至保護する防塵部材を備えることで、当該撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の外面側に付着する塵埃等に対しては、所定の加振用部材によって防塵部材に所定の振幅の振動を与えることによって、これを除去する手段を提案している。
【００１７】
この手段によれば、小型でかつ簡単な機構によって撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の外面側に付着する塵埃等を容易にかつ確実に除去し得るレンズ交換可能な形態のデジタルカメラを構成することができるというものである。
【００１８】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像素子の光電変換面の側を封止し保護する防塵部材を備えると共に、当該防塵部材に所定の振幅の振動を与える加振用部材を備えた撮像素子ユニットを用いるカメラであって、簡単な構成でより強い加振力を得ることのできる加振用部材の構成を提案し、これにより防塵部材の表面に付着する塵埃等を容易にかつ確実に除去し得るようにしたカメラ及びこれに用いる撮像素子ユニットを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明によるカメラは、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、上記撮像素子の光電変換面上に被写体像を入射せしめる撮影レンズと、上記撮影レンズから上記撮像素子に入射する有効光束を透過可能な透明部を有し、この透明部が上記撮像素子の前面側に所定の間隔を持って対向配設される防塵部材と、上記防塵部材の周縁部に配設され当該防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、上記撮像素子と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に略密閉された空間部を構成すべく上記撮像素子及び上記防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、上記撮像素子の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換するための画像信号処理回路とを備えてなり、上記加振用部材は、多層構造によって構成したことを特徴とする。
【００２０】
また、第２の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記加振用部材の層間に導電板を設けたことを特徴とする。
【００２１】
そして、第３の発明は、上記第１の発明又は上記第２の発明によるカメラにおいて、上記加振用部材は、圧電素子と、この圧電素子に電圧を印加する電極とを交互に積層してなることを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、上記第３の発明によるカメラにおいて、上記圧電素子は、圧電セラミックスであることを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記撮影レンズを装着するための撮影レンズ装着部を、さらに有し、上記撮影レンズは、上記撮影レンズ装着部において着脱可能であることを特徴とする。
【００２４】
第６の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記加振用部材は、上記防塵部材の周縁部に環状に配置したことを特徴とする。
【００２５】
第７の発明による撮像素子ユニットは、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、上記撮像素子の前面側に所定の間隔を持って対向配設される光学部材と、上記光学部材の周縁部に配設され当該光学部材に振動を与えるための加振用部材と、上記撮像素子と上記光学部材との両者が対向して形成される部位に空間部を構成すべく上記撮像素子及び上記光学部材の周縁側で上記空間部を略封止するように構成された封止構造部とを備えてなり、上記加振用部材は、多層構造によって構成したことを特徴とする。
【００２６】
第８の発明は、上記第７の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振用部材の層間に導電板を設けたことを特徴とする。
【００２７】
第９の発明は、上記第７の発明又は上記第８の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振用部材は、圧電素子と、この圧電素子に電圧を印加する電極とを交互に積層してなることを特徴とする。
【００２８】
第１０の発明は、上記第９の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記圧電素子は、圧電セラミックスであることを特徴とする。
【００２９】
第１１の発明は、上記第７の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振用部材は、上記光学部材の周縁部に環状に配置したことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
まず、本発明の一実施形態のカメラについて、その概略的な構成を以下に説明する。
【００３１】
図１・図２は、本発明の一実施形態のカメラの概略的な構成を示す図であって、図１は、本カメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本カメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図である。
【００３２】
本実施形態のカメラ１は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体部１１及びレンズ鏡筒１２とからなり、両者（１１・１２）は、互いに着脱自在に構成されてなるものである。
【００３３】
レンズ鏡筒１２は、複数の撮影レンズやその駆動機構等からなる撮影光学系（撮影レンズ）１２ａを内部に保持して構成されている。この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることで当該被写光束により形成される被写体の像を所定の位置（後述する撮像素子２７の光電変換面上）に結像せしめるように例えば複数の光学レンズ等によって構成されるものである。そして、このレンズ鏡筒１２は、カメラ本体部１１の前面に向けて突出するように配設されている。
【００３４】
なお、このレンズ鏡筒１２については、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００３５】
カメラ本体部１１は、内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ撮影光学系（撮影レンズ）１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるように配設するための連結部材である撮影光学系装着部（撮影レンズ装着部）１１ａをその前面に備えて構成されてなるいわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。
【００３６】
つまり、カメラ本体部１１の前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１の内部へと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成されており、この露光用開口の周縁部に撮影光学系装着部１１ａが形成されている。
【００３７】
カメラ本体部１１の外面側には、その前面に上述の撮影光学系装着部１１ａが配設されているほか、上面部や背面部等の所定の位置にカメラ本体部１１を動作させるための各種の操作部材、例えば撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン１７等が配設されている。これらの操作部材については、本発明とは直接関連しない部分であるので、図面の煩雑化を避けるために、レリーズボタン１７以外の操作部材については、その図示及び説明を省略する。
【００３８】
カメラ本体部１１の内部には、図１に示すように、各種の構成部材、例えば、撮影光学系１２ａによって形成される所望の被写体像を撮像素子２７（図２参照）の光電変換面上とは異なる所定の位置に形成させるべく設けられ、いわゆる観察光学系を構成するファインダー装置１３と、撮像素子２７の光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッター部１４と、このシャッター部１４を含み撮影光学系１２ａを透過した被写体光束に基づいて形成される被写体像に対応した画像信号を得る撮像素子２７及びこの撮像素子２７の光電変換面の前面側の所定の位置に配設され当該光電変換面への塵埃等の付着を予防する防塵部材である防塵フイルター２１（詳細については後述する）等からなるアッセンブリである撮像素子ユニット（以下、撮像ユニットと略記する）１５と、撮像素子２７により取得した画像信号に対して各種の信号処理を施す画像信号処理回路１６ａ（図２参照）等の電気回路を構成する各種の電気部材が実装される主回路基板１６を始めとした複数の回路基板（図１では主回路基板１６のみを図示している）等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
【００３９】
ファインダー装置１３は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導き得るように構成される反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａにより形成される像を拡大して観察するのに最適な形態の像を結像させる接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。
【００４０】
反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態においては、撮影光学系１２ａの光軸上において当該光軸に対して所定の角度、例えば角度４５度を有して配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にあるときには、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。
【００４１】
一方、本カメラ１が撮影動作の実行中において、その実際の露光動作中には、当該反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の位置に移動するようになっている。これによって、被写体光束は、撮像素子２７の側へと導かれ、その光電変換面を照射するようになっている。
【００４２】
シャッター部１４は、例えばフォーカルプレーン方式のシャッター機構や、このシャッター機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００４３】
また、本カメラ１の内部には、上述したように複数の回路基板が配設され、各種の電気回路を構成している。本カメラ１の電気的な構成は、図２に示すように、例えば本カメラ１の全体を統括的に制御する制御回路であるＣＰＵ４１と、撮像素子２７によって取得した画像信号に基づいて記録に適合する形態の信号に変換する信号処理等、各種の信号処理を施す画像信号処理回路１６ａと、この画像信号処理回路１６ａによって処理済みの画像信号や画像データ及びこれに付随する各種の情報等を一時的に記録するワークメモリ１６ｂと、この画像信号処理回路１６ａによって生成された所定の形態の記録用の画像データを所定の領域に記録する記録媒体４３と、この記録媒体４３と本カメラ１の電気回路とを電気的に接続すべく構成される記録媒体インターフェイス４２と、画像を表示するための液晶表示装置（ＬＣＤ）等からなる表示部４６と、この表示部４６と本カメラ１との間を電気的に接続し、画像信号処理回路１６ａによって処理済の画像信号を受けて表示部４６を用いて表示するのに最適な表示用の画像信号を生成する表示回路４７と、乾電池等の二次電池等からなる電池４５と、この電池４５又は所定の接続ケイブル等（図示せず）により供給される外部電源（ＡＣ）からの電力を受けて、本カメラ１を動作させるのに適するように制御し、各電気回路へと配電する電源回路４４と、撮像ユニット１５に含まれる防塵フイルター２１を駆動させるための電気回路であって発振器等からなる防塵フイルター駆動部４８等からなる。
【００４４】
次に、本実施形態のカメラ１における撮像ユニット１５の詳細について、以下に説明する。
図３・図４・図５は、本実施形態のカメラ１における撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、図３は、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。図４は、組み立てた状態の当該撮像ユニットの一部を切断して示す斜視図である。図５は、図４の切断面に沿う断面図である。
【００４５】
なお、本実施形態のカメラ１の撮像ユニット１５は、上述したようにシャッター部１４を含む複数の部材によって構成されるユニットであるが、図３から図５においては、その主要部を図示するに留め、シャッター部１４の図示は省略している。また、各構成部材の位置関係を示すために、図３〜図５においては、当該撮像ユニット１５の近傍に設けられ、撮像素子２７が実装されると共に、画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等からなる撮像系の電気回路が実装される主回路基板１６を合わせて図示している。なお、この主回路基板１６、それ自体の詳細については、従来のカメラ等において一般的に利用されているものが適用されるものとして、その説明は省略する。
【００４６】
撮像ユニット１５は、ＣＣＤ等からなり撮影光学系１２ａを透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子２７と、この撮像素子２７を固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子２７の光電変換面の側に配設され、撮影光学系１２ａを透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くべく形成される光学素子である光学的ローパスフイルター（Ｌow Pass Filter；以下、光学ＬＰＦという）２５と、この光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間の周縁部に配置され、略枠形状の弾性部材等によって形成されるローパスフイルター受け部材２６と、撮像素子２７を収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持しかつ所定の部位を後述する防塵フイルター受け部材２３に密に接触するように配設される撮像素子収納ケース部材２４（後述する第２の部材；以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置され防塵フイルター２１（防塵部材）をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フイルター受け部材２３と、この防塵フイルター受け部材２３によって支持されて撮像素子２７の光電変換面の側であって光学ＬＰＦ２５の前面側において当該光学ＬＰＦ２５との間に所定の間隔を持つ所定の位置に対向配置される防塵部材である防塵フイルター２１と、この防塵フイルター２１の周縁部に環状に配設され当該防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えるための加振用部材２２と、防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００４７】
撮像素子２７は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を自己の光電変換面に受けて光電変換処理を行なうことによって、当該光電変換面に形成される被写体像に対応した画像信号を取得するものであって、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）等が適用されている。
【００４８】
この撮像素子２７は、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６上の所定の位置に実装されている。この主回路基板１６には、上述したように画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等が共に実装されており、撮像素子２７からの出力信号、即ち光電変換処理により得られた画像信号が画像信号処理回路１６ａ等へと電送されるようになっている。
【００４９】
この画像信号処理回路１６ａにおいてなされる信号処理としては、例えば撮影光学系装着部１１ａに装着されたレンズ鏡筒１２の内部に保持される撮影光学系１２ａによって撮像素子２７の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子２７から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換する処理等、各種の信号処理である。このような信号処理は、電子的な画像信号を取り扱うように構成される一般的なデジタルカメラ等において通常になされる処理と同様である。したがって、当該カメラ１において実行される各種の信号処理についての詳細な説明は省略する。
【００５０】
撮像素子２７の前面側には、ローパスフイルター受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ２５が配設されている。そして、これを覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。
【００５１】
つまり、ＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口２４ｃが設けられており、この開口２４ｃには、その後方側から光学ＬＰＦ２５及び撮像素子２７が配設されるようになっている。この開口２４ｃの後方側の内周縁部には、図４・図５に示すように断面が略Ｌ字形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００５２】
上述したように、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、弾性部材等からなるローパスフイルター受け部材２６が配設されている。このローパスフイルター受け部材２６は、撮像素子２７の前面側の周縁部においてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ光学ＬＰＦ２５の背面側の周縁部近傍に当接するようになっている。そして、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間を略気密性が保持されるようにしている。これにより、光学ＬＰＦ２５には、ローパスフイルター受け部材２６による光軸方向への弾性力が働くことになる。
【００５３】
そこで、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａに対して略気密的に接触させるように配置することで、当該光学ＬＰＦ２５をその光軸方向に変位させようとするローパスフイルター受け部材２６による弾性力に抗して当該光学ＬＰＦ２５の光軸方向における位置を規制するようにしている。
【００５４】
換言すれば、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ２５は、段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ２５は、ＣＣＤケース２４の内部から前面側へ向けて外部に抜け出ないようになっている。
【００５５】
このようにして、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側から光学ＬＰＦ２５が挿入された後、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７が配設されるようになっている。この場合において、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、周縁部においてローパスフイルター受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００５６】
また、撮像素子２７は、上述したように撮像素子固定板２８を挟んで主回路基板１６に実装されている。そして、撮像素子固定板２８は、ＣＣＤケース２４の背面側からネジ孔２４ｅに対してネジ２８ｂによってスペーサ２８ａを介して固定されている。また、撮像素子固定板２８には、主回路基板１６がスペーサ１６ｃを介してネジ１６ｄによって固定されている。
【００５７】
ＣＣＤケース２４の前面側には、防塵フイルター受け部材２３がＣＣＤケース２４のネジ孔２４ｂに対してネジ２３ｂによって固定されている。この場合において、ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、図４・図５において詳細に示すように、周溝２４ｄが略環状に形成されている。その一方で、防塵フイルター受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝２４ｄに対応させた環状凸部２３ｄ（図３には図示出来ず）が全周にわたって略環状に形成されている。したがって、環状凸部２３ｄと周溝２４ｄとが嵌合することによりＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３とは、環状の領域、即ち周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが形成される領域において相互に略気密的に嵌合するようになっている。
【００５８】
防塵フイルター２１は、全体として円形乃至多角形の板状の光学部材によって形成されており、撮影光学系１２ａから撮像素子２７に入射し画像を形成するのに寄与する有効光束を透過可能な透明部を有し、この透明部が光学ＬＰＦ２５の前面側に所定の間隔を持って対向配設されているものである。
【００５９】
また、防塵フイルター２１の一方の面（本実施形態では背面側）の周縁部には、当該防塵フイルター２１に対して振動を与えるための加振用部材２２が一体となるように、例えば接着剤による貼着等の手段により配設されている。
【００６０】
この加振用部材２２は、外部から所定の駆動電圧を印加することによって防塵フイルター２１に所定の振動を発生させることができるように構成されているものであるが、当該加振用部材２２の詳細については後述する（図１２・図１３参照）。
【００６１】
そして、防塵フイルター２１は、防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように板ばね等の弾性体からなる押圧部材２０によって固定保持されている。
【００６２】
防塵フイルター受け部材２３の略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口２３ｆが設けられている。この開口２３ｆは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が後方に配置される撮像素子２７の光電変換面を照射するのに充分な大きさとなるように設定されている。
【００６３】
この開口２３ｆの周縁部には、前面側に突出する壁部２３ｅ（図４・図５参照）が略環状に形成されており、この壁部２３ｅの先端側には、さらに前面側に向けて突出するように受け部２３ｃが形成されている。
【００６４】
一方、防塵フイルター受け部材２３の前面側の外周縁部近傍には、所定の位置に複数（本実施形態では三箇所）の突状部２３ａが前面側に向けて突出するように形成されている。この突状部２３ａは、防塵フイルター２１を固定保持する押圧部材２０を固設するために形成される部位であって、当該押圧部材２０は、突状部２３ａの先端部に対してねじ２０ａ等の締結手段により固設されている。
【００６５】
押圧部材２０は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部２３ａに固定され、自由端部が防塵フイルター２１の外周縁部に当接することで、当該防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３の側、即ち光軸方向に向けて押圧するようになっている。
【００６６】
この場合において、防塵フイルター２１の背面側の外周縁部に配設される加振用部材２２の所定の部位が受け部２３ｃに当接することで、防塵フイルター２１及び加振用部材２２の光軸方向における位置が規制されるようになっている。したがってこれにより、防塵フイルター２１は、加振用部材２２を介して防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように固定保持されている。
【００６７】
換言すれば、防塵フイルター受け部材２３は、押圧部材２０による附勢力によって防塵フイルター２１と加振用部材２２を介して気密的に接合するように構成されている。
【００６８】
ところで、上述したように防塵フイルター受け部材２３とＣＣＤケース２４とは、周溝２４ｄと環状凸部２３ｄ（図４・図５参照）とが相互に略気密的に嵌合するようになっているのと同時に、防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とは、押圧部材２０の附勢力により加振用部材２２を介して気密的に接合するようになっている。また、ＣＣＤケース２４に配設される光学ＬＰＦ２５は、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部とＣＣＤケース２４の段部２４ａとの間で略気密的となるように配設されている。さらに、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７がローパスフイルター受け部材２６を介して配設されており、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間においても、略気密性が保持されるようになっている。
【００６９】
したがってこれにより、光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１とが対向する間の空間には、所定の空隙部５１ａが形成されている。また、光学ＬＰＦ２５の周縁側、即ちＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とによって、空間部５１ｂが形成されている。この空間部５１ｂは、光学ＬＰＦ２５の外側に張り出すようにして形成されている封止された空間である（図４・図５参照）。また、この空間部５１ｂは、空隙部５１ａよりも広い空間となるように設定されている。そして、空隙部５１ａと空間部５１ｂとからなる空間は、上述した如くＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１と光学ＬＰＦ２５とによって略気密的に封止される封止空間５１となっている。
【００７０】
このように、本実施形態のカメラにおける撮像ユニット１５では、撮像素子２７と防塵フイルター２１との両者が対向して形成される部位（空隙部５１ａ）と、光学ＬＰＦ２５及び防塵フイルター２１の周縁に略密閉された空間部５１ｂとからなる封止空間５１（空間部）を封止するように形成される封止構造部が構成されている。そして、この封止構造部は、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側の位置に設けられるようになっている。
【００７１】
つまり、本実施形態においては、防塵フイルター２１及び加振用部材２２と、この防塵フイルター２１（及び加振用部材２２）をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フイルター受け部材２３と、光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持すると共に自己の所定部位で防塵フイルター受け部材２３と密に接触するように配設されるＣＣＤケース２４と、防塵フイルター２１（及び加振用部材２２）を防塵フイルター受け部材２３に押圧する押圧部材２０等によって封止構造部が構成されている。
【００７２】
上述のように構成された本実施形態のカメラにおいては、撮像素子２７の前面側の所定の位置に防塵フイルター２１を対向配設し、撮像素子２７の光電変換面と防塵フイルター２１との周縁に形成される封止空間５１を封止するように構成したことによって、撮像素子２７の光電変換面に塵埃等が付着するのを予防している。
【００７３】
そして、この場合においては、防塵フイルター２１の前面側の露出面に付着する塵埃等については、当該防塵フイルター２１の周縁部に一体となるように配設される加振用部材２２に周期電圧を印加して防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えることで、除去することができるようになっている。
【００７４】
図６は、本カメラ１における撮像ユニット１５のうち防塵フイルター２１及びこれに一体に設けられる加振用部材２２のみを取り出して示す正面図である。また、図７・図８は、図６の加振用部材２２に対して駆動電圧を印加した際の防塵フイルター２１及び加振用部材２２の状態変化を示し、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００７５】
ここで、例えば加振用部材２２に負（マイナス；−）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、図７・図８において実線で示すように変形する一方、加振用部材２２に正（プラス；＋）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、同図において点線で示すように変形することになる。
【００７６】
この場合において、図６〜図８の符号２１ａで示すような振動の節の位置では、実質的に振幅は零になることから、この節２１ａに対応する部位に防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃを当接させるように設定する。これにより、振動を阻害することなく防塵フイルター２１を効率的に支持し得ることになる。
【００７７】
そして、この状態において、所定のときに防塵フイルター駆動部４８を制御して、加振用部材２２に対して周期的な電圧を印加することで防塵フイルター２１は振動し、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等は除去される。
【００７８】
なお、このときの共振周波数は、防塵フイルター２１の形状や板厚・材質等により決まるものである。上述の図６〜図８に示す例では、１次の振動を発生させた場合を示しているが、これに限らず、高次の振動を発生させるようにしてもよい。
【００７９】
図９〜図１１に示す別の例示では、図６〜図８に示す例と全く同じ構成の防塵フイルターに対して２次振動を発生させた場合のようすを示している。
【００８０】
この場合において、図９は、図６と同様に本カメラ１における撮像ユニット１５のうち防塵フイルター２１及びこれに一体に設けられる加振用部材２２のみを取り出して示す正面図である。また、図１０・図１１は、図９の加振用部材２２に対して印加した際の防塵フイルター２１及び加振用部材２２の状態変化を示し、図１０は図９のＡ−Ａ線に沿う断面図、図１１は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００８１】
ここで、例えば加振用部材２２に負（マイナス；−）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、図１０・図１１において実線で示すように変形する一方、加振用部材２２に正（プラス；＋）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、同図において点線で示すように変形することになる。
【００８２】
この場合においては、図９〜図１１に示す符号２１ａ・２１ｂのようにこの振動では二対の節が存在することになるが、節２１ａに対応する部位に防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃを当接させるように設定することで、上述の図６〜図８に示す例と同様に、振動を阻害することなく防塵フイルター２１を効率的に支持し得ることになる。
【００８３】
そして、この状態において、所定のときに防塵フイルター駆動部４８を制御して、加振用部材２２に対して周期的な電圧を印加することで防塵フイルター２１は振動し、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等は除去される。
【００８４】
なお、図６〜図８に示すように１次の振動を発生させた場合には、防塵フイルター２１の振幅によって封止空間５１は、符号Ｃで示す分の容積変化が生じることになる。一方、図９〜図１１に示すように２次の振動を発生させた場合には、防塵フイルター２１の振幅によって生じる封止空間５１の容積変化は、符号Ｄ１で示す領域から符号Ｄ２で示す領域×２を差し引いた分（Ｄ１−（Ｄ２×２））となる。
【００８５】
封止空間５１に対する容積変化が少ないほど、封止空間５１の内部における内圧の変化は小さいことから、封止空間５１の容積変化は少ないほど効率的な振動を得ることができることがわかる。したがって、電気機械変換の効率の点では、発生させる振動は、高次となるように設定するのが望ましいものと考えられる。
【００８６】
なお、防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃは、防塵フイルター２１の振動の節となる部位に当接するように設定するのが望ましい。この防塵フイルター２１の振動の節のとなる部位は、当該防塵フイルター２１の大きさ（厚さ寸法や直径等）又はこれを振動させる加振用部材２２の大きさ等によって、その位置が異なる。したがって、本実施形態で示されるような形態、即ち防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃが加振用部材２２に当接する設定になるとは限らず、例えば、当該防塵フイルター２１の表面上の所定の位置となる場合もあり得る。
【００８７】
ところで、本実施形態のカメラ１の撮像ユニット１５においては、上述したように防塵フイルター２１の周縁部に、当該防塵フイルター２１に振動を与えるための加振用部材である加振用部材２２が接着剤による貼着等の手段により配設されている。
【００８８】
ここで、本撮像ユニット１５における防塵フイルター２１（防塵部材）及び加振用部材２２の詳細について、以下に説明する。
【００８９】
図１２・図１３は、本実施形態のカメラの撮像ユニットを構成する構成部材の一部を取り出して示す図であって、図１２は、防塵部材（光学部材；防塵フイルター２１）と加振用部材（圧電素子等）及び導電板とを取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の斜視図である。また図１３は、図１２のＲ−Ｒ線に沿う断面図である。
【００９０】
本撮像ユニット１５における加振用部材２２は、例えば薄板状の電気機械変換素子である圧電セラミックス等が略円環形状となるように形成された圧電素子２２ｎと、この圧電素子２２ｎの両表面に形成され当該圧電素子２２ｎに電圧を印加するための電極２２ｍ（図１３参照）とが交互に積層されてなる多層構造によって構成されている。このように加振用部材２２を多層構造とすれば、印加する電圧を変えずに加振力を強くすることができるという理由による。
【００９１】
なお、図１２においては、斜線で示す表面部位の電極２２ｍのみを示しており、層間の各部位に設けられるべき電極（２２ｍ）についてはその図示を省略している。この層間の各部位に設けられる電極２２ｍについては、図１３において図示している。
【００９２】
上述したように加振用部材２２を多層構造としたことから、本実施形態における加振用部材２２では、当該加振用部材２２を構成する複数の圧電素子２２ｎの各層間に、同様の円環形状の薄板部材からなる導電板６６が設けられている。これにより当該導電板６６は、加振用部材２２の各電極２２ｍに接触して配設されることになる。
【００９３】
さらに、導電板６６の外周縁部には、その一部が外部に向けて突出する切片６６ａがそれぞれに一体に形成されている。したがって、この切片６６ａにリード線６３等の接続部材を接続すれば、圧電素子２２ｎの層間に設けられる各電極２２ｍへの導通が可能となる構成となっている。
【００９４】
本実施形態における加振用部材２２は、図１３に示すように二層の圧電素子２２ｎによって構成された例であり、この加振用部材２２が防塵フイルター２１の外周縁部の表面に環状に配設されている。そして、その各層間には二枚の導電板６６が設けられている。
【００９５】
この場合において、二枚の導電板６６のうちの一方は、防塵フイルター２１と一方の圧電素子２２ｎとによって挟持される位置に挟持され、他方の導電板６６は、二層の圧電素子２２ｎの層間に挟持されるように設けられている。そして、一方の導電板６６の切片６６ａと外側（撮像素子側）の圧電素子２２ｎの外表面側の電極２２ｍとはリード線６３を介して本体接地（ＧＮＤ）がなされており、他方の導電板６６の切片６６ａは、防塵フイルター駆動部４８に接続されている。
【００９６】
このように構成された加振用部材２２に対して所定のときに防塵フイルター駆動部４８から所定の周期電圧を印加することにより防塵フイルター２１に振動を与えることができるようになっている。
【００９７】
以上説明したように上記一実施形態によれば、光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１（防塵部材）との両者が対向して形成される空隙部５１ａを含む略密閉された封止空間５１を構成すべく光学ＬＰＦ２５及び防塵フイルター２１の周縁側で空間部５１ｂを封止するようにした封止構造部を、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側に設けるように構成したので、空間部の一定の容積を確保するについて、光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１（防塵部材）との間隔を短く設定することができる。
【００９８】
一般に、光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１（防塵部材）との間隔を短く設定すると、空隙部５１ａの容積が少なくなることから加振用部材２２によって防塵フイルター２１に振動を与える際に封止空間５１の内圧が高くなってしまうことは周知である。しかし、封止空間５１の内圧が高い場合には、加振用部材２２による防塵フイルター２１の振動を阻害してしまう傾向がある。
【００９９】
一方、封止空間５１の容積を確保するために光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１（防塵部材）との間隔を長くなるように設定した場合には、撮像ユニット１５の光軸方向における寸法も大きくなってしまうことになり、カメラ１の光軸方向における小型化を阻害する要因になる。
【０１００】
そこで、本実施形態においては、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側に空間部５１ｂを設けることで、封止空間５１の充分な容積を確保して、加振用部材２２による防塵フイルター２１の振動を阻害することなく、撮像ユニット１５の光軸方向における寸法の長大化を抑えることができる。したがって、カメラ１の光軸方向における小型化に寄与することが容易にできる。
【０１０１】
また、本実施形態においては、加振用部材２２を多層構造としたので、印加する電圧を変えずに、より強い加振力を得ることができる。また、加振用部材２２を多層構造としたことによって生じる問題点、即ち層間に位置する電極２２ｍへの導通が得られ難くなる問題に対しては、各層間に切片６６ａを有する導電板６６を配設することで、各層間の電極２２ｍに対しても容易に導通を得ることができるようにしている。したがって、簡単な構成で容易に加振用部材２２の多層構造を実現することができる。
【０１０２】
ところで、加振用部材２２の層間に設けられる各電極２２ｍへの導通を確保するための手段としては、上述の一実施形態による手段に限らず、その他の様様な手段が考えられる。以下に、層間の各電極２２ｍへの導通を確保するための別の手段についての各変形例を説明する。
【０１０３】
図１４・図１５・図１６は、上述の一実施形態の第１変形例を示す図であって、図１４は、撮像ユニットを構成する構成部材の一部（防塵防塵フイルター２１）と加振用部材（圧電素子等）及び導電板を取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の斜視図である。また、図１５は、図１４のＳ−Ｓ線に沿う断面図、図１６は、図１４のＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【０１０４】
この第１変形例における加振用部材２２は、同様に多層構造からなるものであるが、上述の一実施形態における導電板６６を廃して構成されている。
【０１０５】
この加振用部材２２は、圧電素子２２ｎと、この圧電素子２２ｎに電圧を印加する電極２２ｍとが交互に積層して形成されており、本例では二層構造となっている。そして、複数在る電極２２ｍのうち最も外側（撮像素子側）の圧電素子２２ｎの外表面側に形成される電極２２ｍと防塵フイルター２１に接する側の電極２２ｍとを導通状態とするために、当該加振用部材２２の外周側縁部の一部において、例えば銀ペーストや導電性接着剤等からなる第１導電部材６４ａが設けられている。そして、この第１導電部材６４ａには、リード線６３が接続されており、これを介して本体接地（ＧＮＤ）がなされるようになっている。
【０１０６】
なお、当該第１導電部材６４ａには、二つの圧電素子２２ｎに挟持される位置に設けられる層間の電極２２ｍについてのみ非導通状態となるように、図１４・図１５に示すように当該層間電極２２ｍに接する部位に、エポキシ樹脂等の絶縁部材６７が形成されている。
【０１０７】
一方、加振用部材２２の内周側縁部においては、図１６に示すように上述の層間電極２２ｍに接する位置に、上述の第１導電部材６４ａと同様の材質からなる第２導電部材６４ｂが設けられている。そして、この第２導電部材６４ｂには、リード線６３が接続されており、これを介して防塵フイルター駆動部４８に電気的に接続されている。
その他の構成は、上述の一実施形態と同様である。
【０１０８】
このような構成の本変形例においても、上述の一実施形態と全く同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
図１７は、上述の一実施形態の第２変形例を示し、図１４のＳ−Ｓ線に沿う部位に相当する断面図である。
【０１１０】
この第２変形例は、上述の第１変形例と略同様の構成からなるものであるが、本変形例の加振用部材２２においては、以下に示す点が異なる。
【０１１１】
即ち、この加振用部材２２において、二つの圧電素子２２ｎの層間に挟持されるように配設される電極２２ｍは、外周側縁部に露出しないように所定の非露出領域６７ａを有して形成されている。
【０１１２】
つまり、上述の一実施形態及びその第１変形例においては、各電極２２ｍは、それぞれ圧電素子２２ｎの両表面の全面に形成されているのであるが、本変形例においては、層間電極２２ｍのみに限って最外周縁部側の所定の範囲（符号６７ａで示す部位）を除いて形成するようにしている。
【０１１３】
これに伴って、本変形例においては、上述の第１変形例における第１導電部材６４ａに代わる第１導電部材６４ｃを適用している。この第１導電部材６４ｃは、上述の第１導電部材６４ａにおける絶縁部材６７を廃することによって、より単純な形態に形成されている。
【０１１４】
つまり、本変形例においては、上述したように層間電極２２ｍが外側縁部に露出しないような形態となっていることから、絶縁部材６７を廃した第１導電部材６４ｃを適用した場合にも、第１導電部材６４ｃは、層間電極２２ｍのみを非導通状態としながら、他の二つの電極２２ｍ同士を導通状態とすることができる。
【０１１５】
そして、第１導電部材６４ａにはリード線６３が接続されており、これを介して本体接地（ＧＮＤ）がなされるようになっている。その一方で、第２導電部材（６４ｂ）は、図示しないが上述の第１変形例と同様に、リード線（６３）が接続され、これを介して防塵フイルター駆動部４８に電気的に接続されている。
その他の構成は、上述の一実施形態と同様である。
【０１１６】
このような構成の本変形例においても、上述の一実施形態及びその第１変形例と全く同様の効果を得ることができると共に、本変形例では、絶縁部材６７を形成しなくて済むので、製造コストの低減に寄与することができる。
【０１１７】
図１８・図１９・図２０は、上述の一実施形態の第３変形例を示す図であって、図１８は、撮像ユニットを構成する構成部材の一部（防塵防塵フイルター２１）と加振用部材（圧電素子等）及び導電板を取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の斜視図である。また、図１９は、図１８のＵ−Ｕ線に沿う断面図、図２０は、図１８のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【０１１８】
この第３変形例は、上述の第１変形例と略同様の構成からなるものであるが、本変形例においては、以下に示す点が異なる。
【０１１９】
即ち、本変形例では、上述の第１変形例における第１導電部材６４ａに代えて異なる形状の第１導電部材６４ｄが適用されている。上述の第１変形例の第１導電部材６４ａは、加振用部材２２の外周側縁部のみに配設されていたが、本変形例においては、第１導電部材６４ｄを、さらに外側（撮像素子側）の圧電素子２２ｎの外表面側にまで延出させて形成している。
【０１２０】
つまり、この第１導電部材６４ｄは、図１９に示すように断面が略Ｌ字形状に形成されており、その短椀部の内側壁面が圧電素子２２ｎの外表面側の電極２２ｍに接触するようになっており、これによって、さらに確実な導通を得ることができるようになっている。そして、外表面側の電極２２ｍにはリード線６３が接続され、これを介して本体接地（ＧＮＤ）されている。
【０１２１】
また、本変形例では、上述の第１変形例における第２導電部材６４ｂに代えて異なる形状の第２導電部材６４ｅが適用されている。上述の第１変形例の第２導電部材６４ｂは、加振用部材２２の内周側縁部のみに配設されていたが、本変形例においては、第２導電部材６４ｅを、さらに外側（撮像素子側）の圧電素子２２ｎの外表面側にまで延出させて形成している。つまり、この第２導電部材６４ｅは、図２０に示すように断面が略Ｌ字形状に形成されている。
【０１２２】
これに伴って、本変形例においては、最も外側（撮像素子側）の圧電素子２２ｎの外表面側に形成される電極２２ｍの一部に絶縁部６５を設けるようにしている。そして、この絶縁部６５の範囲内には、さらに電極２２ｍａが形成されている。つまり、この電極２２ｍａと、同一表面上に形成される電極２２ｍとの間には、絶縁部６５が設けられ、この絶縁部６５によって両者は隔絶され非導通状態となっている。
【０１２３】
そして、上述の第２導電部材６４ｅの短椀部の内側壁面が電極２２ｍａに接触するように形成されている。これによって、さらに確実な導通を得ることができるようになっている。なお、この電極２２ｍａには、リード線６３を介して防塵フイルター駆動部４８が電気的に接続されている。
その他の構成は、上述の一実施形態と同様である。
【０１２４】
このような構成の本変形例においても、上述の一実施形態及びその各変形例と全く同様の効果を得ることができる。また、この第３変形例では、各電極２２ｍへの導通を最も外側（撮像素子側）の圧電素子２２ｎの外表面側にまで引き出したので、配線の簡略化に寄与することができ、製造工程の簡略化や製造コストの低減化に寄与することができる。
【０１２５】
図２１は、上述の一実施形態の第４変形例を示し、図１８のＵ−Ｕ線に沿う部位に相当する断面図である。
【０１２６】
この第４変形例は、上述の第３変形例と略同様の構成からなるものであり、かつこの第３変形例に対して上述の第２変形例と同様の応用を施したものである。
【０１２７】
即ち、本変形例における加振用部材２２は、上述の第２変形例と同様に、二つの圧電素子２２ｎの層間に挟持されるように配設された電極２２ｍが外周側縁部に露出しないように所定の非露出領域６７ａを有して形成されている。
【０１２８】
これに伴って、本変形例においては、上述の第３変形例における第１導電部材６４ｄに代わる第１導電部材６４ｆを適用している。この第１導電部材６４ｆは、上述の第１導電部材６４ｄにおける絶縁部材６７を廃することによって、より単純な形態に形成されている。
【０１２９】
これにより、第１導電部材６４ｆは、層間電極２２ｍのみを非導通状態としながら、他の二つの電極２２ｍ同士を導通状態とすることができる。その他の構成は、上述の第３変形例と全く同様である。
【０１３０】
このような構成の本変形例においても、上述の一実施形態及びその各変形例と略全く同様の効果を得ることができると共に、第１導電部材６４ｆの形状を単純化することにより、製造コストの低減に寄与することができる。
【０１３１】
ところで、上述の一実施形態においては、加振用部材２２の多層構造化の例として、例えば二層構造とした場合（一実施形態及びその第１〜第４変形例；図１２〜図２１参照）を例に挙げて説明しているが、これに限らず、さらに多くの圧電素子を用いた多層構造とすることは容易である。
【０１３２】
例えば、図２２・図２３は、加振用部材を三層構造で構成した場合の例であって、上述の一実施形態の第５変形例を示している。このうち、図２２は、図１４のＳ−Ｓ線に沿う部位に相当する断面図である。また、図２３は、図１４のＴ−Ｔ線に沿う部位に相当する断面図である。
【０１３３】
本変形例の基本的な構成は、上述の第１変形例と略同様であるが、加振用部材２２を三層構造で構成し、これに伴って第１導電部材６４ｇと第２導電部材６４ｈとを適する形状で形成するようにした点が異なる。
【０１３４】
この場合において、第１導電部材６４ｇは、図２２に示すように防塵フイルター２１との接触面に設けられる電極２２ｍと、これと同極性の電極２２ｍとを導通状態にしている。また、この第１導電部材６４ｇには絶縁部材６７が形成されており、必要以外の電極との間で非導通状態となるようにしている。そして、この第１導電部材６４ｇはリード線６３を介して本体接地（ＧＮＤ）されている。
【０１３５】
一方、第２導電部材６４ｈは、図２３に示すように上述の第１導電部材６４ｇによって導通状態とされる電極以外の複数の電極２２ｍを導通状態にしている。また、この第２導電部材６４ｈにも絶縁部材６７が形成されており、必要以外の電極との間で非導通状態となるようにしている。そして、この第２導電部材６４ｈはリード線６３を介して防塵フイルター駆動部４８と電気的に接続されている。
その他の構成は、上述の第１変形例と同様である。
【０１３６】
このような構成とすることにより、さらなる多層構造の加振用部材２２を容易に形成することができる。
【０１３７】
なお、上述の一実施形態の各変形例においては、第１導電部材を主に外周縁部に配設し、第２導電部材を主に内周縁部に設けるようにした場合を例示しているが、その配置位置についての制限はないので、適宜自由に組み合わせた構成をとることができるのは当然である。
【０１３８】
ところで、上述の一実施形態及びその各変形例においては、防塵フイルター２１を略円形の板状の光学部材によって形成しているが、これに限らず、例えば図２４・図２５の符号２１Ａに示すような多角形状の板状光学部材によって構成してもよい。
【０１３９】
ここで、図２４は、撮像ユニットの構成部材の一部である防塵部材（防塵防塵フイルター２１Ａ）及び加振用部材（圧電素子等）とを取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の概略構成を示す斜視図である。また、図２５は、図２４の矢印Ｖ２方向から見た際の正面図を示している。
【０１４０】
上述したように、この例では、多角形状の板状光学部材によって防塵フイルター２１Ａを形成するようにしているので、これに伴って加振用部材２２の形状も合わせて形成し、外周縁部の近傍の一表面に貼着するようにしているのは同様である。
【０１４１】
また、加振用部材２２の形状は、上述の一実施形態及びその各変形例において示されるような円環形状等に限ることはなく、例えば防塵フイルター２１の周縁部に複数の矩形状の小片を当該防塵フイルター２１の透明部を囲むように配置するような構成としてもよい。
【０１４２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、撮像素子の光電変換面の側を封止し保護する防塵部材を備えると共に、当該防塵部材に所定の振幅の振動を与える加振用部材を備えた撮像素子ユニットを用いるカメラであって、簡単な構成でより強い加振力を得ることのできる加振用部材の構成を提案し、これにより防塵部材の表面に付着する塵埃等を容易にかつ確実に除去し得るようにしたカメラ及びこれに用いる撮像素子ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図。
【図２】図１のカメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図。
【図３】図１のカメラにおける撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図４】図１のカメラにおける撮像ユニットを組み立てた状態において一部を切断して示す斜視図。
【図５】図４の切断面に沿う断面図。
【図６】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図７】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図８】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図１０】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１１】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１２】図１のカメラの撮像ユニットを構成する構成部材の一部（防塵部材と加振用部材及び導電板等）を取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の斜視図。
【図１３】図１２のＲ−Ｒ線に沿う断面図。
【図１４】本発明の一実施形態の第１変形例を示し、撮像ユニットを構成する構成部材の一部（防塵防塵フイルターと加振用部材及び導電板等）を取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の斜視図。
【図１５】図１４のＳ−Ｓ線に沿う断面図。
【図１６】図１４のＴ−Ｔ線に沿う断面図。
【図１７】本発明の一実施形態の第２変形例を示し、図１４のＳ−Ｓ線に沿う部位に相当する断面図。
【図１８】本発明の一実施形態の第３変形例を示し、撮像ユニットを構成する構成部材の一部（防塵防塵フイルターと加振用部材及び導電板等）を取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の斜視図。
【図１９】図１８のＵ−Ｕ線に沿う断面図。
【図２０】図１８のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
【図２１】本発明の一実施形態の第４変形例を示し、図１８のＵ−Ｕ線に沿う部位に相当する断面図。
【図２２】本発明の一実施形態の第５変形例を示し、図１４のＳ−Ｓ線に沿う部位に相当する断面図。
【図２３】本発明の一実施形態の第５変形例を示し、図１４のＴ−Ｔ線に沿う部位に相当する断面図。
【図２４】本発明の一実施形態の第６変形例を示し、撮像ユニットの構成部材の一部（防塵部材及び加振用部材）を取り出して、その背面側（撮像素子側）から見た際の概略構成を示す斜視図。
【図２５】図２４の矢印Ｖ２方向から見た際の正面図。
【符号の説明】
１……カメラ
１１……カメラ本体部
１１ａ……撮影光学系装着部（撮影レンズ装着部）
１２……レンズ鏡筒
１２ａ……撮影光学系（撮影レンズ）
１３……ファインダー装置
１３ａ……ペンタプリズム
１３ｂ……反射鏡
１３ｃ……接眼レンズ
１４……シャッター部
１５……撮像ユニット（撮像素子ユニット）
１６……主回路基板
１６ａ……画像信号処理回路
１６ｂ……ワークメモリ
１７……レリーズボタン
２０……押圧部材
２１・２１Ａ……防塵フイルター（防塵部材；光学部材）
２２……加振用部材
２２ｎ……圧電素子
２２ｍ……電極
２３……防塵フイルター受け部材（封止構造部）
２４……ＣＣＤケース（撮像素子収納ケース部材）
２３ｄ……環状凸部
２４ｄ……周溝
２５……光学ＬＰＦ（光学的ローパスフイルター）
２６……ローパスフイルター受け部材
２７……撮像素子（ＣＣＤ）
２８……撮像素子固定板
４８……防塵フイルター駆動部
５１……封止空間部
５１ａ……空隙部
５１ｂ……空間部
６３……リード線
６４ａ・６４ｃ・６４ｄ・６４ｆ・６４ｇ……第１導電部材
６４ｂ・６４ｅ・６４ｈ……第２導電部材
６５……絶縁部
６６……導電板
６６ａ……切片（導電板）
６７……絶縁部材
６７ａ……非露出領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera including an image sensor unit having an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and more specifically, a camera including a dustproof structure of an image sensor and the same The present invention relates to an image sensor unit used in the above.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a solid-state imaging device in which a subject image formed based on a light beam from a subject (hereinafter referred to as a subject light beam) that has passed through a photographing optical system (photographing lens) is disposed at a predetermined position, such as a charge coupled device (CCD; An image is formed on a photoelectric conversion surface such as a charge coupled device (hereinafter simply referred to as an image pickup device), and an electrical image signal representing a desired subject image is generated using the photoelectric conversion action of the image pickup device, etc. A signal based on the image signal or the like is output to a predetermined display device such as a liquid crystal display (LCD) to display an image or the like, or an image signal generated by an image sensor or the like is predetermined. Is recorded in a predetermined recording area of a predetermined recording medium, and the image data recorded on the recording medium is read out and a display device is used for the image data. So-called digital still cameras, digital video cameras, etc. that are configured to display images corresponding to the processed image signals based on the processed image signals after the conversion processing so that the image signals are optimal for display. Digital cameras and the like (hereinafter referred to as digital cameras or simply cameras) are generally put into practical use and widely used.
[0003]
In general digital cameras, an optical viewfinder device is provided for the purpose of observing a desired subject to be photographed prior to a photographing operation and setting a photographing range including the subject. It is common.
[0004]
This optical viewfinder device uses a reflecting member or the like disposed on the optical axis of the photographic optical system to fold the traveling direction of the subject light beam that has passed through the photographic optical system to form an observation subject image at a predetermined position. On the other hand, during the photographing operation, the reflecting member is retracted from the optical axis of the photographing optical system to guide the subject luminous flux to the light receiving surface of the image sensor, that is, the photoelectric conversion surface, and the subject for photographing on the photoelectric conversion surface. A so-called single-lens reflex finder apparatus or the like configured to form an image is generally used.
[0005]
In recent years, a single-lens reflex type finder device is provided, and a photographic optical system is configured to be detachable with respect to the camera body. A so-called interchangeable lens digital camera that is configured so that a plurality of types of photographing optical systems can be selectively used in a single camera body by attaching and detaching to and from the camera is generally put into practical use.
[0006]
In such a digital camera having a replaceable lens, when the photographing optical system is removed from the camera body, dust or the like floating in the air may enter the camera body. Also, there are various mechanically operated mechanisms such as a shutter / aperture mechanism inside the camera body, so that dust may be generated during the operation from these various mechanisms. There is also.
[0007]
On the other hand, when the photographic optical system is removed from the camera body, the light receiving surface (also referred to as a photoelectric conversion surface) of the image sensor disposed behind the photographic optical system is exposed to the outside air inside the camera. Therefore, dust or the like may adhere to the photoelectric conversion surface of the image sensor due to factors such as charging.
[0008]
Therefore, in a conventional single-lens reflex digital camera or the like, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29132 discloses a technique for suppressing dust and the like from adhering to the light receiving surface of an image sensor due to charging action or the like. It is proposed by the gazette.
[0009]
The means disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29132 is a single-lens reflex digital camera in which a lens can be exchanged. A transparent electrode is provided on the surface of a cover member that covers a light receiving surface of an image sensor provided inside the camera. By applying a DC voltage or an AC voltage having a frequency of about several kHz to 20 kHz to this electrode, it is possible to suppress dust and the like from adhering to the light receiving surface of the image sensor due to a charging action. It is.
[0010]
According to the means disclosed in the publication, it is possible to suppress dust and the like from adhering to the light receiving surface of the image sensor due to static electricity or the like by neutralizing the charge generated in the image sensor. It is.
[0011]
On the other hand, as an image sensor in a conventional digital camera, a so-called packaged image sensor (for example, a package CCD) is widely used. In recent years, apart from such an image sensor, It has been proposed to supply a naked CCD chip called a so-called bare chip CCD to the market.
[0012]
In such a bare chip CCD, since there is a high possibility that dust or the like adheres to the photoelectric conversion surface, a piezoelectric element is provided between the bare chip CCD and a substrate on which the bare chip CCD is placed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-130654 proposes a means for vibrating the bare chip CCD itself by applying a predetermined voltage and thereby shaking off dust or the like adhering to the photoelectric conversion surface. It is disclosed.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29132 suppresses dust and the like from adhering by neutralizing the charge of the charged image sensor, so that for example, static electricity Regardless, it is considered that the means for removing dust or the like simply attached or deposited on the photoelectric conversion surface of the image sensor is not optimal.
[0014]
Further, since the means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-130654 is a means devised with the bare chip CCD in mind, a package CCD generally used in a conventional digital camera. Therefore, it cannot be said that it is an optimum means for applying to an image pickup device having such a form.
[0015]
That is, when the means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-130654 is applied to a general form of package CCD or the like, for example, vibration is applied to the image sensor itself or its package. Therefore, there is a possibility that an adverse effect such as mechanical deterioration or deviation may be exerted on the image pickup element and various mechanisms disposed in the vicinity thereof due to the excitation action.
[0016]
On the other hand, the applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2000-401291 is provided with a dustproof member that seals or protects the photoelectric conversion surface side of the image sensor, so that dust or the like adheres to the photoelectric conversion surface of the image sensor. Proposes a means for removing dust by adhering to the dustproof member with a predetermined amplitude by a predetermined vibration member against dust attached to the outer surface of the dustproof member. ing.
[0017]
According to this means, it is possible to suppress dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor with a small and simple mechanism, and to easily and reliably remove dust and the like attached to the outer surface side of the dustproof member. It is possible to configure a digital camera that can exchange lenses.
[0018]
The present invention has been made in view of the above-described points. The object of the present invention is to provide a dustproof member that seals and protects the photoelectric conversion surface side of the image sensor, and the dustproof member has a predetermined shape. A camera using an image pickup device unit provided with a vibration member that gives vibration of amplitude, and proposes a structure of a vibration member that can obtain a stronger vibration force with a simple structure, and thereby a dustproof member It is an object of the present invention to provide a camera capable of easily and surely removing dust and the like adhering to the surface thereof and an image sensor unit used therefor.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a camera according to a first aspect of the present invention is an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an object image on the photoelectric conversion surface of the image sensor. A photographing lens to be incident and a transparent portion capable of transmitting an effective light beam incident on the image pickup device from the photographing lens, and the transparent portion is disposed to face the front side of the image pickup device with a predetermined interval. A substantially airtight seal is formed in a dust-proof member, a vibration-exposing member that is disposed on the periphery of the dust-proof member and that imparts vibration to the dust-proof member, and a portion where both the imaging element and the dust-proof member are opposed And forming an image on the photoelectric conversion surface of the imaging device, and a sealing structure portion configured to seal the space portion on the peripheral side of the imaging element and the dust-proof member to form a space portion From the image sensor that corresponds to the image It becomes and an image signal processing circuit for converting the image signal which is a signal form compatible to the recording, the pressing mutabilis member is characterized by being configured by a multilayer structure.
[0020]
According to a second invention, in the camera according to the first invention, a conductive plate is provided between layers of the vibration member.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect or the second aspect, the vibration member is formed by alternately stacking piezoelectric elements and electrodes for applying a voltage to the piezoelectric elements. It is characterized by becoming.
[0022]
According to a fourth invention, in the camera according to the third invention, the piezoelectric element is a piezoelectric ceramic.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, the camera according to the first aspect further includes a photographing lens mounting portion for mounting the photographing lens, and the photographing lens is detachable from the photographing lens mounting portion. Features.
[0024]
According to a sixth aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect, the vibration member is arranged in a ring shape around the periphery of the dust-proof member.
[0025]
An image pickup device unit according to a seventh aspect of the present invention is disposed opposite to an image pickup device that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, with a predetermined interval on the front side of the image pickup device. An optical member, a vibration member disposed on a peripheral portion of the optical member for applying vibration to the optical member, and a space portion in a portion where both the imaging element and the optical member are formed to face each other. The imaging element and a sealing structure portion configured to substantially seal the space portion on the peripheral side of the optical member, and the excitation member is configured by a multilayer structure. It is characterized by that.
[0026]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image pickup device unit according to the seventh aspect, a conductive plate is provided between layers of the excitation member.
[0027]
According to a ninth invention, in the image pickup device unit according to the seventh invention or the eighth invention, the vibration member is formed by alternately stacking piezoelectric elements and electrodes for applying a voltage to the piezoelectric elements. It is characterized by becoming.
[0028]
According to a tenth aspect, in the image pickup device unit according to the ninth aspect, the piezoelectric element is a piezoelectric ceramic.
[0029]
According to an eleventh aspect of the invention, in the image pickup device unit according to the seventh aspect of the invention, the excitation member is arranged in a ring shape around a peripheral portion of the optical member.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
First, a schematic configuration of a camera according to an embodiment of the present invention will be described below.
[0031]
1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of a camera according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a part of the camera cut away. FIG. 2 is a block diagram schematically showing mainly the electrical configuration of the camera.
[0032]
The camera 1 of the present embodiment includes a camera body 11 and a lens barrel 12 that are separately configured, and both (11, 12) are configured to be detachable from each other.
[0033]
The lens barrel 12 is configured by holding therein a photographic optical system (photographing lens) 12a including a plurality of photographic lenses and their driving mechanisms. For example, the photographing optical system 12a transmits a light beam from a subject so that an image of the subject formed by the subject light beam is formed at a predetermined position (on a photoelectric conversion surface of an image sensor 27 described later). A plurality of optical lenses are used. The lens barrel 12 is disposed so as to protrude toward the front surface of the camera body 11.
[0034]
The lens barrel 12 is the same as that generally used in conventional cameras and the like. Therefore, the detailed description of the configuration is omitted.
[0035]
The camera body 11 is a connecting member that includes various constituent members and the like, and is provided so that the lens barrel 12 that holds the photographing optical system (photographing lens) 12a is detachable. This is a so-called single-lens reflex camera configured to include a photographing optical system mounting portion (photographing lens mounting portion) 11a on the front surface thereof.
[0036]
That is, an exposure opening having a predetermined aperture capable of guiding the subject light flux into the camera body 11 is formed at a substantially central part on the front side of the camera body 11, and the periphery of the exposure opening A photographing optical system mounting portion 11a is formed in the portion.
[0037]
On the outer surface side of the camera main body 11, the above-described photographing optical system mounting portion 11 a is disposed on the front surface thereof, and various types for operating the camera main body 11 at predetermined positions such as an upper surface portion and a back surface portion. For example, a release button 17 for generating an instruction signal for starting a photographing operation is provided. Since these operation members are not directly related to the present invention, the illustration and description of the operation members other than the release button 17 are omitted in order to avoid complication of the drawing.
[0038]
As shown in FIG. 1, a desired subject image formed by various components, for example, the photographing optical system 12a, is placed on the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 (see FIG. 2). Are provided at different predetermined positions, and include a finder device 13 that constitutes a so-called observation optical system, and a shutter unit that controls the irradiation time of the subject luminous flux on the photoelectric conversion surface of the image sensor 27, etc. 14 and an image sensor 27 that obtains an image signal corresponding to a subject image formed on the basis of the subject light beam including the shutter unit 14 and transmitted through the photographing optical system 12a, and a predetermined front side of the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 An assembly comprising a dust-proof filter 21 (details will be described later) and the like, which is a dust-proof member that is disposed at a position to prevent dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface. An image sensor unit (hereinafter abbreviated as an image sensor unit) 15 and an electric circuit such as an image signal processing circuit 16a (see FIG. 2) that performs various signal processing on an image signal acquired by the image sensor 27 are configured. A plurality of circuit boards (only the main circuit board 16 is shown in FIG. 1) including the main circuit board 16 on which various electric members are mounted are disposed at predetermined positions.
[0039]
The viewfinder device 13 receives a reflecting mirror 13b configured to bend the optical axis of a subject light beam transmitted through the photographing optical system 12a and guide the light beam to the observation optical system side, and a light beam emitted from the reflecting mirror 13b. A pentaprism 13a that forms an erect image and an eyepiece 13c that forms an image in an optimum form for magnifying and observing the image formed by the pentaprism 13a are formed.
[0040]
The reflecting mirror 13b is configured to be movable between a position retracted from the optical axis of the photographing optical system 12a and a predetermined position on the optical axis. In a normal state, the reflecting mirror 13b is arranged on the optical axis of the photographing optical system 12a. They are arranged with a predetermined angle with respect to the optical axis, for example, an angle of 45 degrees. As a result, when the camera 1 is in the normal state, the subject luminous flux that has passed through the photographing optical system 12a is bent by the reflecting mirror 13b, and is reflected by the pentaprism 13a disposed above the reflecting mirror 13b. Reflected to the side.
[0041]
On the other hand, while the camera 1 is performing a photographing operation, the reflecting mirror 13b is moved to a predetermined position retracted from the optical axis of the photographing optical system 12a during the actual exposure operation. As a result, the subject luminous flux is guided to the image sensor 27 side and irradiates the photoelectric conversion surface.
[0042]
As the shutter unit 14, for example, a focal plane type shutter mechanism, a drive circuit for controlling the operation of the shutter mechanism, and the like that are generally used in conventional cameras and the like are applied. Therefore, the detailed description of the configuration is omitted.
[0043]
Further, as described above, a plurality of circuit boards are arranged inside the camera 1 to constitute various electric circuits. As shown in FIG. 2, the electrical configuration of the camera 1 is suitable for recording based on an image signal acquired by the CPU 41, which is a control circuit for overall control of the camera 1, and the image sensor 27, for example. An image signal processing circuit 16a that performs various signal processing such as signal processing to convert the signal into a signal, and image signals and image data that have been processed by the image signal processing circuit 16a and various information associated therewith are temporarily stored. The work memory 16b for recording, the recording medium 43 for recording the image data for recording in a predetermined form generated by the image signal processing circuit 16a in a predetermined area, and the electric power of the recording medium 43 and the camera 1 A recording medium interface 42 configured to electrically connect a circuit, a display unit 46 including a liquid crystal display (LCD) for displaying an image, and the like. The display unit 46 and the camera 1 are electrically connected to each other, and an image signal for display that is optimal for display using the display unit 46 after receiving the image signal processed by the image signal processing circuit 16a is displayed. Receiving power from the display circuit 47 to be generated, a battery 45 made of a secondary battery such as a dry battery, and an external power source (AC) supplied by this battery 45 or a predetermined connection cable (not shown), A dust-proof circuit composed of an oscillator and the like, which is controlled to be suitable for operating the camera 1 and distributes power to each electrical circuit, and an electrical circuit for driving the dust-proof filter 21 included in the imaging unit 15. It consists of a filter drive unit 48 and the like.
[0044]
Next, details of the imaging unit 15 in the camera 1 of the present embodiment will be described below.
3, 4, and 5 are views showing a part of the imaging unit in the camera 1 of the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the main part showing the imaging unit in an exploded manner. . FIG. 4 is a perspective view showing a part of the imaging unit in an assembled state by cutting. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the cut surface of FIG.
[0045]
Note that the imaging unit 15 of the camera 1 of the present embodiment is a unit configured by a plurality of members including the shutter unit 14 as described above, but the main part is illustrated in FIGS. 3 to 5. The shutter part 14 is not shown. 3 to 5, in order to show the positional relationship between the constituent members, the image pickup device 27 is mounted in the vicinity of the image pickup unit 15, the image signal processing circuit 16a, the work memory 16b, etc. A main circuit board 16 on which an electric circuit of an imaging system consisting of the above is mounted is also illustrated. Note that the details of the main circuit board 16 itself are assumed to be those commonly used in conventional cameras and the like, and a description thereof will be omitted.
[0046]
The image pickup unit 15 is composed of a CCD or the like, and has an image pickup element 27 that obtains an image signal corresponding to the light that is transmitted through the shooting optical system 12a and irradiated on its own photoelectric conversion surface, and a thin plate-like shape that fixes and supports the image pickup element 27 An image sensor fixing plate 28 made of a member and an optical element disposed on the photoelectric conversion surface side of the image sensor 27 and formed to remove a high frequency component from a subject luminous flux that is irradiated through the photographing optical system 12a. An optical low-pass filter (hereinafter referred to as an optical LPF) 25 and a low-pass filter receiving member which is disposed at a peripheral portion between the optical LPF 25 and the image sensor 27 and is formed by a substantially frame-shaped elastic member or the like. 26 and the image sensor 27 are housed and fixed, and the optical LPF 25 is supported in close contact with its peripheral part or its vicinity, and a predetermined part is described later. An image sensor housing case member 24 (second member to be described later; hereinafter referred to as a CCD case 24) disposed so as to be in close contact with the dust filter receiving member 23, and a dustproof disposed on the front side of the CCD case 24. A dust-proof filter receiving member 23 that supports the filter 21 (dust-proof member) in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof, and is supported by the dust-proof filter receiving member 23 on the photoelectric conversion surface side of the image sensor 27 and optical. A dust-proof filter 21 that is a dust-proof member disposed opposite to a predetermined position with a predetermined gap between the optical LPF 25 on the front side of the LPF 25, and an annularly disposed dust-proof filter disposed at the periphery of the dust-proof filter 21 The vibrating member 22 for applying a predetermined vibration to the 21 and the dustproof filter 21 are used as the dustproof filter receiving member 23. On the other hand, it is constituted by a pressing member 20 made of an elastic body that is hermetically joined and fixedly held.
[0047]
The image sensor 27 receives an object light beam transmitted through the photographing optical system 12a on its own photoelectric conversion surface and performs a photoelectric conversion process to obtain an image signal corresponding to the object image formed on the photoelectric conversion surface. For example, a charge coupled device (CCD) is applied.
[0048]
The image sensor 27 is mounted at a predetermined position on the main circuit board 16 via the image sensor fixing plate 28. As described above, the image signal processing circuit 16a, the work memory 16b, and the like are mounted on the main circuit board 16, and an output signal from the image sensor 27, that is, an image signal obtained by photoelectric conversion processing is an image signal. The electric power is transmitted to the processing circuit 16a and the like.
[0049]
The signal processing performed in the image signal processing circuit 16a is, for example, connected on the photoelectric conversion surface of the image pickup device 27 by the photographing optical system 12a held inside the lens barrel 12 attached to the photographing optical system attaching portion 11a. There are various types of signal processing such as processing for converting an image signal obtained from the image sensor 27 to correspond to the recorded image into a signal in a form suitable for recording. Such signal processing is similar to processing normally performed in a general digital camera or the like configured to handle electronic image signals. Therefore, detailed description of various signal processing executed in the camera 1 is omitted.
[0050]
An optical LPF 25 is disposed on the front side of the image sensor 27 with a low-pass filter receiving member 26 interposed therebetween. A CCD case 24 is disposed so as to cover it.
[0051]
In other words, the CCD case 24 is provided with a rectangular opening 24c in a substantially central portion, and the optical LPF 25 and the image sensor 27 are disposed in the opening 24c from the rear side. . A step portion 24a having a substantially L-shaped cross section is formed in the inner peripheral edge portion on the rear side of the opening 24c as shown in FIGS.
[0052]
As described above, the low-pass filter receiving member 26 made of an elastic member or the like is disposed between the optical LPF 25 and the image sensor 27. The low-pass filter receiving member 26 is disposed at a position that avoids the effective range of the photoelectric conversion surface at the peripheral portion on the front surface side of the image sensor 27 and comes into contact with the vicinity of the peripheral portion on the back surface side of the optical LPF 25. Yes. In addition, substantially airtightness is maintained between the optical LPF 25 and the image sensor 27. Thereby, an elastic force in the optical axis direction by the low-pass filter receiving member 26 acts on the optical LPF 25.
[0053]
Therefore, by arranging the peripheral portion on the front side of the optical LPF 25 so as to be in substantially airtight contact with the stepped portion 24a of the CCD case 24, the optical LPF 25 is designed to be displaced in the optical axis direction. The position of the optical LPF 25 in the optical axis direction is restricted against the elastic force of the filter receiving member 26.
[0054]
In other words, the position of the optical LPF 25 inserted from the back side into the opening 24c of the CCD case 24 is regulated in the optical axis direction by the step portion 24a. Thus, the optical LPF 25 is prevented from coming out from the inside of the CCD case 24 toward the front side.
[0055]
Thus, after the optical LPF 25 is inserted into the opening 24c of the CCD case 24 from the back side, the image sensor 27 is disposed on the back side of the optical LPF 25. In this case, a low-pass filter receiving member 26 is sandwiched between the optical LPF 25 and the image sensor 27 at the periphery.
[0056]
Further, as described above, the image sensor 27 is mounted on the main circuit board 16 with the image sensor fixing plate 28 interposed therebetween. The imaging element fixing plate 28 is fixed to the screw hole 24e from the back side of the CCD case 24 with a screw 28b via a spacer 28a. Further, the main circuit board 16 is fixed to the image sensor fixing plate 28 with screws 16d through spacers 16c.
[0057]
On the front side of the CCD case 24, a dustproof filter receiving member 23 is fixed to the screw hole 24b of the CCD case 24 by screws 23b. In this case, a circumferential groove 24d is formed in a substantially annular shape at a predetermined position on the peripheral side of the CCD case 24 and on the front side as shown in detail in FIGS. On the other hand, an annular convex portion 23d (not shown in FIG. 3) corresponding to the circumferential groove 24d of the CCD case 24 is entirely provided at a predetermined position on the peripheral side of the dust-proof filter receiving member 23 on the back side. It is formed in a substantially annular shape over the circumference. Therefore, the CCD case 24 and the dust-proof filter receiving member 23 are connected to each other in the annular region, that is, in the region where the circumferential groove 24d and the annular convex portion 23d are formed by fitting the annular convex portion 23d and the circumferential groove 24d. It fits in a substantially airtight manner.
[0058]
The dustproof filter 21 is formed of a circular or polygonal plate-like optical member as a whole, and is a transparent portion that can transmit an effective light beam that is incident on the image sensor 27 from the photographing optical system 12a and contributes to forming an image. The transparent portion is disposed opposite to the front side of the optical LPF 25 with a predetermined interval.
[0059]
In addition, for example, an adhesive is used so that a vibration member 22 for applying vibration to the dustproof filter 21 is integrated with a peripheral portion of one surface (back side in the present embodiment) of the dustproof filter 21. It is arrange | positioned by means, such as sticking by.
[0060]
The vibration member 22 is configured to generate a predetermined vibration in the dustproof filter 21 by applying a predetermined drive voltage from the outside. Details will be described later (see FIGS. 12 and 13).
[0061]
The dustproof filter 21 is fixed and held by a pressing member 20 made of an elastic body such as a leaf spring so as to be airtightly joined to the dustproof filter receiving member 23.
[0062]
In the vicinity of the substantially central portion of the dustproof filter receiving member 23, an opening 23f having a circular shape or a polygonal shape is provided. The opening 23f is set to have a size sufficient to allow the subject light flux that has passed through the photographing optical system 12a to pass therethrough and to irradiate the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 that is disposed behind. .
[0063]
A wall portion 23e (see FIGS. 4 and 5) projecting to the front side is formed in a substantially annular shape at the peripheral edge of the opening 23f, and further toward the front side on the tip side of the wall portion 23e. A receiving portion 23c is formed so as to protrude.
[0064]
On the other hand, in the vicinity of the outer peripheral edge portion on the front surface side of the dustproof filter receiving member 23, a plurality of projecting portions 23a (three in the present embodiment) are formed at predetermined positions so as to protrude toward the front surface side. . The projecting portion 23a is a portion formed to fix the pressing member 20 that fixes and holds the dust-proof filter 21, and the pressing member 20 is a screw 20a or the like with respect to the distal end portion of the projecting portion 23a. It is fixed by the fastening means.
[0065]
The pressing member 20 is a member formed of an elastic body such as a leaf spring as described above, and has a base end portion fixed to the protruding portion 23a and a free end portion against the outer peripheral edge portion of the dust-proof filter 21. By contacting, the dustproof filter 21 is pressed toward the dustproof filter receiving member 23, that is, in the optical axis direction.
[0066]
In this case, a predetermined portion of the vibration member 22 disposed on the outer peripheral edge of the dust-proof filter 21 on the back side comes into contact with the receiving portion 23c, so that the optical axes of the dust-proof filter 21 and the vibration member 22 are increased. The position in the direction is regulated. Therefore, the dustproof filter 21 is fixed and held so as to be airtightly joined to the dustproof filter receiving member 23 via the vibration member 22.
[0067]
In other words, the dustproof filter receiving member 23 is configured to be airtightly joined via the dustproof filter 21 and the vibration member 22 by the urging force of the pressing member 20.
[0068]
By the way, as described above, the dustproof filter receiving member 23 and the CCD case 24 are configured such that the circumferential groove 24d and the annular convex portion 23d (see FIGS. 4 and 5) are fitted in a substantially airtight manner. At the same time, the dustproof filter receiving member 23 and the dustproof filter 21 are joined airtightly via the vibration member 22 by the urging force of the pressing member 20. The optical LPF 25 disposed in the CCD case 24 is disposed so as to be substantially airtight between the peripheral portion on the front side of the optical LPF 25 and the step portion 24 a of the CCD case 24. Furthermore, an image sensor 27 is disposed on the back side of the optical LPF 25 via a low-pass filter receiving member 26, so that substantially airtightness is maintained between the optical LPF 25 and the image sensor 27. ing.
[0069]
Accordingly, a predetermined gap 51 a is formed in the space between the optical LPF 25 and the dustproof filter 21. A space 51 b is formed by the peripheral side of the optical LPF 25, that is, by the CCD case 24, the dustproof filter receiving member 23, and the dustproof filter 21. The space portion 51b is a sealed space formed so as to protrude outside the optical LPF 25 (see FIGS. 4 and 5). The space 51b is set so as to be a wider space than the gap 51a. The space composed of the gap 51a and the space 51b is a sealed space 51 that is sealed almost airtight by the CCD case 24, the dustproof filter receiving member 23, the dustproof filter 21, and the optical LPF 25 as described above. ing.
[0070]
As described above, in the imaging unit 15 in the camera of the present embodiment, the image sensor 27 and the dustproof filter 21 are opposed to each other (the gap 51a) and the optical LPF 25 and the dustproof filter 21 are substantially surrounded by the periphery. The sealing structure part formed so that the sealing space 51 (space part) which consists of the sealed space part 51b may be sealed is comprised. And this sealing structure part is provided in the outer position from the periphery of optical LPF25 thru | or its vicinity.
[0071]
That is, in the present embodiment, the dustproof filter 21 and the vibration member 22, and the dustproof filter receiving member 23 that supports the dustproof filter 21 (and the vibrational member 22) in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof. The CCD case 24, which supports the optical LPF 25 in close contact with its peripheral portion or its vicinity, and is in close contact with the dust-proof filter receiving member 23 at its own predetermined portion, and the dust-proof filter 21 (and The sealing structure portion is constituted by a pressing member 20 or the like that presses the vibration member 22) against the dustproof filter receiving member 23.
[0072]
In the camera of the present embodiment configured as described above, the dust-proof filter 21 is disposed opposite to a predetermined position on the front surface side of the image sensor 27, and is arranged on the periphery of the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 and the dust filter 21. Since the sealing space 51 to be formed is sealed, dust and the like are prevented from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor 27.
[0073]
In this case, for the dust and the like adhering to the exposed surface on the front side of the dustproof filter 21, a periodic voltage is applied to the vibration member 22 disposed so as to be integrated with the peripheral portion of the dustproof filter 21. It can be removed by applying a predetermined vibration to the dustproof filter 21 when applied.
[0074]
FIG. 6 is a front view showing only the dust-proof filter 21 and the vibration member 22 provided integrally therewith in the imaging unit 15 of the camera 1. 7 and 8 show changes in the state of the dustproof filter 21 and the vibration member 22 when a drive voltage is applied to the vibration member 22 of FIG. 6, and FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 6.
[0075]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the vibration member 22, the dustproof filter 21 is deformed as shown by a solid line in FIGS. When a positive (plus; +) voltage is applied, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a dotted line in FIG.
[0076]
In this case, since the amplitude is substantially zero at the position of the vibration node as indicated by reference numeral 21a in FIGS. 6 to 8, the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is located at a portion corresponding to the node 21a. Set to contact. Thereby, the dustproof filter 21 can be efficiently supported without inhibiting vibration.
[0077]
In this state, the dustproof filter drive unit 48 is controlled at a predetermined time to apply a periodic voltage to the vibration member 22, so that the dustproof filter 21 vibrates, and the surface of the dustproof filter 21. Dust and the like adhering to is removed.
[0078]
The resonance frequency at this time is determined by the shape, plate thickness, material, and the like of the dustproof filter 21. In the example shown in FIGS. 6 to 8 described above, the case where the primary vibration is generated is shown. However, the present invention is not limited to this, and higher-order vibration may be generated.
[0079]
Another example shown in FIGS. 9 to 11 shows how secondary vibration is generated for a dustproof filter having the same configuration as the example shown in FIGS. 6 to 8.
[0080]
In this case, FIG. 9 is a front view showing only the dustproof filter 21 and the vibration member 22 provided integrally therewith in the imaging unit 15 of the camera 1 as in FIG. FIGS. 10 and 11 show changes in the state of the dustproof filter 21 and the vibration member 22 when applied to the vibration member 22 of FIG. 9, and FIG. 10 shows a line AA in FIG. FIG. 11 is a sectional view taken along line BB in FIG.
[0081]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the vibration member 22, the dustproof filter 21 is deformed as shown by a solid line in FIGS. When a positive (plus; +) voltage is applied, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a dotted line in FIG.
[0082]
In this case, as shown by reference numerals 21a and 21b shown in FIGS. 9 to 11, there are two pairs of nodes in this vibration, but the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is located at a portion corresponding to the node 21a. By setting so as to abut, the dustproof filter 21 can be efficiently supported without hindering vibration, as in the examples shown in FIGS.
[0083]
In this state, the dustproof filter drive unit 48 is controlled at a predetermined time to apply a periodic voltage to the vibration member 22, so that the dustproof filter 21 vibrates, and the surface of the dustproof filter 21. Dust and the like adhering to is removed.
[0084]
When primary vibration is generated as shown in FIGS. 6 to 8, the volume of the sealed space 51 corresponding to the reference C is changed by the amplitude of the dust-proof filter 21. On the other hand, when secondary vibration is generated as shown in FIGS. 9 to 11, the volume change of the sealed space 51 caused by the amplitude of the dustproof filter 21 changes from the region indicated by the symbol D1 to the region indicated by the symbol D2. This is the amount obtained by subtracting x2 (D1- (D2x2)).
[0085]
As the volume change with respect to the sealed space 51 is smaller, the change in the internal pressure inside the sealed space 51 is smaller. Therefore, it can be understood that the smaller the volume change in the sealed space 51 is, the more efficient vibration can be obtained. Therefore, in terms of the efficiency of electromechanical conversion, it is considered desirable to set the vibration to be generated to be higher order.
[0086]
Note that the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is preferably set so as to abut on a portion that becomes a vibration node of the dustproof filter 21. The position of the vibration node of the dustproof filter 21 varies depending on the size (thickness dimension, diameter, etc.) of the dustproof filter 21 or the size of the vibration member 22 that vibrates the dustproof filter 21. Therefore, the configuration as shown in the present embodiment, that is, the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is not necessarily set to abut on the vibration exciting member 22. For example, a predetermined on the surface of the dustproof filter 21 is provided. It can also be a position.
[0087]
By the way, in the imaging unit 15 of the camera 1 of the present embodiment, the vibration member 22 which is a vibration member for applying vibration to the dust filter 21 is bonded to the peripheral portion of the dust filter 21 as described above. It is arrange | positioned by means, such as sticking by an agent.
[0088]
Here, details of the dustproof filter 21 (dustproof member) and the vibration member 22 in the imaging unit 15 will be described below.
[0089]
FIGS. 12 and 13 are views showing a part of the constituent members constituting the image pickup unit of the camera of the present embodiment. FIG. 12 shows a dust-proof member (optical member; dust-proof filter 21) and for vibration excitation. It is a perspective view when taking out a member (piezoelectric element etc.) and a conductive plate and seeing from the back side (imaging element side). FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line RR in FIG.
[0090]
The vibration member 22 in the imaging unit 15 includes, for example, a piezoelectric element 22n formed of piezoelectric ceramics or the like, which is a thin plate-like electromechanical conversion element, in a substantially ring shape, and both surfaces of the piezoelectric element 22n. It has a multilayer structure in which electrodes 22m (see FIG. 13) formed and applied with voltage to the piezoelectric element 22n are alternately stacked. If the excitation member 22 has a multilayer structure as described above, the excitation force can be increased without changing the applied voltage.
[0091]
In FIG. 12, only the electrode 22m at the surface portion indicated by hatching is shown, and the illustration of the electrode (22m) to be provided at each portion between the layers is omitted. The electrode 22m provided in each part between the layers is illustrated in FIG.
[0092]
Since the vibration member 22 has a multilayer structure as described above, the vibration member 22 in the present embodiment has a similar circle between the layers of the plurality of piezoelectric elements 22n constituting the vibration member 22. A conductive plate 66 made of an annular thin plate member is provided. Accordingly, the conductive plate 66 is disposed in contact with each electrode 22m of the vibration member 22.
[0093]
Furthermore, the outer peripheral edge of the conductive plate 66 is integrally formed with a piece 66a, part of which projects outward. Therefore, if a connecting member such as the lead wire 63 is connected to the piece 66a, the connection to each electrode 22m provided between the layers of the piezoelectric element 22n is possible.
[0094]
The vibration member 22 in the present embodiment is an example constituted by two layers of piezoelectric elements 22n as shown in FIG. 13, and this vibration member 22 is annularly formed on the outer peripheral edge surface of the dustproof filter 21. It is arranged. Two conductive plates 66 are provided between the respective layers.
[0095]
In this case, one of the two conductive plates 66 is sandwiched between the dustproof filter 21 and one piezoelectric element 22n, and the other conductive plate 66 is disposed between the two layers of piezoelectric elements 22n. It is provided so that it may be clamped by. The section 66a of one conductive plate 66 and the electrode 22m on the outer surface side of the outer (imaging device side) piezoelectric element 22n are grounded via a lead wire 63, and the other conductive plate is grounded. The section 66 a of 66 is connected to the dustproof filter driving unit 48.
[0096]
The dustproof filter 21 can be vibrated by applying a predetermined periodic voltage from the dustproof filter driving unit 48 to the vibration member 22 configured in this manner at a predetermined time.
[0097]
As described above, according to the above-described embodiment, the substantially sealed space 51 including the gap 51a formed so that both the optical LPF 25 and the dustproof filter 21 (dustproof member) are opposed to each other should be configured. Since the sealing structure portion that seals the space portion 51b on the peripheral side of the optical LPF 25 and the dustproof filter 21 is configured to be provided outside from the peripheral portion of the optical LPF 25 or its vicinity, a certain volume of the space portion is provided. About ensuring, the space | interval of the optical LPF25 and the dustproof filter 21 (dustproof member) can be set short.
[0098]
In general, if the distance between the optical LPF 25 and the dustproof filter 21 (dustproof member) is set short, the volume of the gap 51a is reduced. Therefore, when vibration is applied to the dustproof filter 21 by the vibration member 22, the sealing space 51 It is well known that the internal pressure increases. However, when the internal pressure of the sealed space 51 is high, the vibration of the dust-proof filter 21 by the vibration member 22 tends to be hindered.
[0099]
On the other hand, when the distance between the optical LPF 25 and the dustproof filter 21 (dustproof member) is set to be long in order to secure the volume of the sealed space 51, the dimension of the imaging unit 15 in the optical axis direction also increases. This is a factor that hinders downsizing of the camera 1 in the optical axis direction.
[0100]
Therefore, in the present embodiment, the space 51b is provided outside from the periphery of the optical LPF 25 or in the vicinity thereof, so that a sufficient volume of the sealed space 51 is ensured, and the vibration of the dust-proof filter 21 by the vibration member 22 is ensured. The increase in the dimension of the imaging unit 15 in the optical axis direction can be suppressed without hindering the above. Therefore, it is possible to easily contribute to downsizing of the camera 1 in the optical axis direction.
[0101]
In this embodiment, since the vibration member 22 has a multilayer structure, a stronger vibration force can be obtained without changing the voltage to be applied. In addition, for the problem caused by the vibration member 22 having a multilayer structure, that is, the problem that it is difficult to obtain conduction to the electrodes 22m located between the layers, the conductive plate 66 having the sections 66a between the layers is provided. By disposing, it is possible to easily obtain electrical continuity with respect to the electrodes 22m between the respective layers. Therefore, the multilayer structure of the vibration member 22 can be easily realized with a simple configuration.
[0102]
By the way, the means for ensuring the conduction to the respective electrodes 22m provided between the layers of the vibration member 22 is not limited to the means according to the above-described embodiment, and other various means are conceivable. Below, each modification about another means for ensuring conduction to each electrode 22m between layers is explained.
[0103]
14, 15, and 16 are views showing a first modification of the above-described embodiment, and FIG. 14 shows a part of the constituent members (dust-proof and dust-proof filter 21) and the vibration of the imaging unit. It is a perspective view when taking out a member (piezoelectric element etc.) and a conductive plate, and seeing from the back side (imaging element side). 15 is a cross-sectional view taken along the line SS of FIG. 14, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line TT of FIG.
[0104]
The vibration member 22 in the first modification similarly has a multilayer structure, but is configured by eliminating the conductive plate 66 in the above-described embodiment.
[0105]
The vibrating member 22 is formed by alternately laminating piezoelectric elements 22n and electrodes 22m for applying a voltage to the piezoelectric elements 22n, and has a two-layer structure in this example. In order to make the electrode 22m formed on the outer surface side of the outermost (imaging device side) piezoelectric element 22n out of the plurality of electrodes 22m and the electrode 22m on the side in contact with the dustproof filter 21 conductive, A first conductive member 64 a made of, for example, a silver paste or a conductive adhesive is provided at a part of the outer peripheral side edge of the vibration member 22. The first conductive member 64a is connected to a lead wire 63, through which the main body is grounded (GND).
[0106]
As shown in FIGS. 14 and 15, the first conductive member 64a is in a non-conductive state only with respect to the interlayer electrode 22m provided at a position sandwiched between the two piezoelectric elements 22n. An insulating member 67 such as an epoxy resin is formed at a portion in contact with 22m.
[0107]
On the other hand, at the inner peripheral side edge of the vibration member 22, as shown in FIG. 16, the second conductive member 64b made of the same material as the first conductive member 64a is in a position in contact with the interlayer electrode 22m. Is provided. A lead wire 63 is connected to the second conductive member 64b, and is electrically connected to the dustproof filter driving unit 48 via this lead wire 63.
Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.
[0108]
Also in this modified example having such a configuration, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
[0109]
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a second modification of the above-described embodiment and corresponding to a portion along the line SS in FIG.
[0110]
The second modified example has substantially the same configuration as the first modified example described above, but the vibration member 22 of the modified example is different in the following points.
[0111]
That is, in this vibration member 22, the electrode 22m disposed so as to be sandwiched between the two piezoelectric elements 22n has a predetermined non-exposed region 67a so as not to be exposed at the outer peripheral edge. Is formed.
[0112]
That is, in the above-described embodiment and its first modification, each electrode 22m is formed on the entire surface of both surfaces of the piezoelectric element 22n, but in this modification, only the interlayer electrode 22m is provided. Only a predetermined range (portion indicated by reference numeral 67a) on the outermost peripheral edge side is excluded.
[0113]
Accordingly, in the present modification, a first conductive member 64c is applied in place of the first conductive member 64a in the first modification described above. The first conductive member 64c is formed in a simpler form by eliminating the insulating member 67 in the first conductive member 64a.
[0114]
That is, in this modification, since the interlayer electrode 22m is not exposed to the outer edge portion as described above, even when the first conductive member 64c in which the insulating member 67 is eliminated is applied, The first conductive member 64c can make the other two electrodes 22m conductive while only the interlayer electrode 22m is non-conductive.
[0115]
A lead wire 63 is connected to the first conductive member 64a, and the main body is grounded (GND) through the lead wire 63. On the other hand, although not shown, the second conductive member (64b) is connected to the lead wire (63) and electrically connected to the dustproof filter driving unit 48 via the lead wire (63) as in the first modified example. ing.
Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.
[0116]
Even in this modified example having such a configuration, the same effect as that of the above-described embodiment and the first modified example can be obtained, and in this modified example, it is not necessary to form the insulating member 67. This can contribute to a reduction in manufacturing cost.
[0117]
18, 19, and 20 are diagrams illustrating a third modification of the above-described embodiment. FIG. 18 illustrates a part of the constituent members (the dustproof dustproof filter 21) and the vibration of the imaging unit. It is a perspective view when taking out a member (piezoelectric element etc.) and a conductive plate, and seeing from the back side (imaging element side). 19 is a cross-sectional view taken along the line U-U in FIG. 18, and FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG.
[0118]
The third modified example has substantially the same configuration as that of the first modified example described above, but this modified example is different in the following points.
[0119]
That is, in this modification, a first conductive member 64d having a different shape is applied instead of the first conductive member 64a in the first modification described above. The first conductive member 64a of the first modification described above is disposed only on the outer peripheral side edge portion of the vibration member 22, but in this modification, the first conductive member 64d is further outside (imaging). The piezoelectric element 22n on the element side is extended to the outer surface side.
[0120]
That is, the first conductive member 64d has a substantially L-shaped cross section as shown in FIG. 19, and the inner wall surface of the short flange portion is in contact with the electrode 22m on the outer surface side of the piezoelectric element 22n. Thus, more reliable conduction can be obtained. A lead wire 63 is connected to the electrode 22m on the outer surface side, and is grounded through the body (GND).
[0121]
In the present modification, a second conductive member 64e having a different shape is applied instead of the second conductive member 64b in the first modification described above. The second conductive member 64b of the first modified example described above is disposed only on the inner peripheral side edge of the vibration member 22, but in the present modified example, the second conductive member 64e is further outside ( It is formed to extend to the outer surface side of the piezoelectric element 22n on the imaging element side). That is, the second conductive member 64e has a substantially L-shaped cross section as shown in FIG.
[0122]
Accordingly, in this modification, the insulating portion 65 is provided on a part of the electrode 22m formed on the outer surface side of the outermost (imaging device side) piezoelectric element 22n. An electrode 22ma is further formed in the range of the insulating portion 65. That is, the insulating portion 65 is provided between the electrode 22ma and the electrode 22m formed on the same surface, and both are isolated by the insulating portion 65 and are in a non-conductive state.
[0123]
And it forms so that the inner wall surface of the short collar part of the above-mentioned 2nd conductive member 64e may contact electrode 22ma. As a result, more reliable conduction can be obtained. A dustproof filter driving section 48 is electrically connected to the electrode 22ma through a lead wire 63.
Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.
[0124]
Also in this modified example having such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiment and the modified examples thereof can be obtained. Further, in this third modified example, the conduction to each electrode 22m is drawn to the outer surface side of the outermost (imaging device side) piezoelectric element 22n, which can contribute to simplification of the wiring and the manufacturing process. This can contribute to the simplification of the process and the reduction of the manufacturing cost.
[0125]
FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating a fourth modification of the above-described embodiment and corresponding to a portion along the line U-U in FIG. 18.
[0126]
The fourth modified example has substantially the same configuration as the third modified example described above, and is obtained by applying the same application as the second modified example to the third modified example.
[0127]
That is, in the vibration member 22 in the present modification, the electrode 22m disposed so as to be sandwiched between the two piezoelectric elements 22n is not exposed to the outer peripheral edge as in the second modification described above. Thus, it is formed having a predetermined non-exposed region 67a.
[0128]
Accordingly, in the present modification, a first conductive member 64f is applied in place of the first conductive member 64d in the third modification described above. The first conductive member 64f is formed in a simpler form by eliminating the insulating member 67 in the first conductive member 64d.
[0129]
Thereby, the first conductive member 64f can make the other two electrodes 22m conductive while only the interlayer electrode 22m is non-conductive. Other configurations are the same as those of the third modification described above.
[0130]
Also in this modified example having such a configuration, substantially the same effect as that of the above-described embodiment and each modified example can be obtained, and the manufacturing cost can be reduced by simplifying the shape of the first conductive member 64f. It can contribute to the reduction of.
[0131]
By the way, in the above-described embodiment, as an example of the multilayer structure of the vibration member 22, for example, a two-layer structure (one embodiment and its first to fourth modifications; see FIGS. 12 to 21). However, the present invention is not limited to this, and it is easy to make a multilayer structure using more piezoelectric elements.
[0132]
For example, FIG. 22 and FIG. 23 are examples in which the vibration member is configured with a three-layer structure, and shows a fifth modification of the above-described embodiment. Among these, FIG. 22 is a cross-sectional view corresponding to a portion along the line SS in FIG. FIG. 23 is a cross-sectional view corresponding to a portion along line TT in FIG.
[0133]
The basic configuration of the present modification is substantially the same as that of the first modification described above. However, the vibration member 22 is configured by a three-layer structure, and accordingly, the first conductive member 64g and the second conductive member. The difference is that 64h is formed in a suitable shape.
[0134]
In this case, as shown in FIG. 22, the first conductive member 64g makes the electrode 22m provided on the contact surface with the dustproof filter 21 and the electrode 22m having the same polarity conductive. In addition, an insulating member 67 is formed on the first conductive member 64g so as to be in a non-conductive state with electrodes other than necessary. The first conductive member 64g is grounded through the lead wire 63 (GND).
[0135]
On the other hand, as shown in FIG. 23, the second conductive member 64h makes a plurality of electrodes 22m other than the electrodes made conductive by the first conductive member 64g described above. In addition, an insulating member 67 is also formed on the second conductive member 64h so as to be in a non-conductive state with electrodes other than necessary. The second conductive member 64 h is electrically connected to the dustproof filter driving unit 48 via the lead wire 63.
Other configurations are the same as those of the first modification described above.
[0136]
By setting it as such a structure, the vibration member 22 of the further multilayered structure can be formed easily.
[0137]
In addition, in each modification of the above-mentioned one embodiment, the case where the first conductive member is mainly disposed on the outer peripheral edge and the second conductive member is mainly provided on the inner peripheral edge is illustrated. However, since there is no restriction on the arrangement position, it is naturally possible to adopt a configuration that is arbitrarily combined.
[0138]
By the way, in the above-described embodiment and its modifications, the dustproof filter 21 is formed by a substantially circular plate-like optical member. However, the present invention is not limited to this. For example, reference numeral 21A in FIGS. You may comprise by such a polygonal plate-shaped optical member.
[0139]
Here, FIG. 24 shows a dustproof member (dustproof dustproof filter 21A) and a vibration member (piezoelectric element, etc.), which are part of the components of the imaging unit, taken out from the back side (imaging element side). FIG. FIG. 25 shows a front view when seen from the direction of arrow V2 in FIG.
[0140]
As described above, in this example, the dustproof filter 21A is formed by the polygonal plate-shaped optical member, and accordingly, the shape of the vibration member 22 is also formed and the outer peripheral edge portion is formed. It is the same that it sticks to one surface in the vicinity.
[0141]
Further, the shape of the vibration member 22 is not limited to the annular shape as shown in the above-described embodiment and its modifications. For example, a plurality of small rectangular pieces on the periphery of the dustproof filter 21. It is good also as a structure which arrange | positions so that the transparent part of the said dust-proof filter 21 may be enclosed.
[0142]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the image pickup device includes the dust-proof member that seals and protects the photoelectric conversion surface side of the image pickup device, and includes the vibration-exciting member that applies vibration with a predetermined amplitude to the dust-proof member. Proposed a configuration of a vibration member that is a camera using an element unit and can obtain a strong vibration force with a simple configuration, and thereby dust and the like adhering to the surface of the dustproof member can be easily and reliably It is possible to provide a camera that can be removed and an image sensor unit used therefor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a camera according to an embodiment of the present invention, partly cut away.
2 is a block diagram schematically showing mainly an electrical configuration of the camera of FIG. 1. FIG.
3 is a diagram showing a part of the image pickup unit in the camera of FIG. 1 taken out, and is an exploded perspective view of main parts showing the image pickup unit disassembled. FIG.
4 is a perspective view showing a part cut away in an assembled state of the imaging unit in the camera of FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along a cut surface in FIG.
6 is a front view showing only a dust-proof filter and a piezoelectric element provided integrally therewith in the image pickup unit in the camera of FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6, showing changes in the state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 6;
8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6, showing changes in the state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 6;
9 is a front view showing only a dust-proof filter and a piezoelectric element provided integrally therewith in the image pickup unit in the camera of FIG. 1. FIG.
10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 9, showing another example of the change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 9;
11 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9, showing another example of the change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 9;
12 is a perspective view when a part of the constituent members (such as a dustproof member, a vibrating member, and a conductive plate) constituting the imaging unit of the camera of FIG. 1 is taken out and viewed from the back side (imaging device side). Figure.
13 is a sectional view taken along line RR in FIG.
FIG. 14 shows a first modification of an embodiment of the present invention, in which some of the constituent members constituting the imaging unit (such as a dustproof dustproof filter, a vibrating member and a conductive plate) are taken out and the back side ( The perspective view when it sees from the image pick-up element side.
15 is a cross-sectional view taken along the line SS of FIG.
16 is a cross-sectional view taken along the line TT of FIG.
17 is a cross-sectional view showing a second modification of the embodiment of the present invention and corresponding to a portion along the line SS in FIG. 14;
FIG. 18 shows a third modification of the embodiment of the present invention, in which some of the constituent members constituting the imaging unit (such as a dustproof dustproof filter, a vibrating member and a conductive plate) are taken out and the back side ( The perspective view when it sees from the image pick-up element side.
19 is a cross-sectional view taken along the line U-U in FIG.
20 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the embodiment of the present invention and corresponding to a portion along the line U-U in FIG. 18;
22 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the embodiment of the present invention and corresponding to a portion along the line SS in FIG. 14;
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the embodiment of the present invention and corresponding to a portion along the line TT in FIG. 14;
FIG. 24 shows a sixth modification of the embodiment of the present invention, in which some of the constituent members of the image pickup unit (dustproof member and vibration member) are taken out and viewed from the back side (image pickup device side). The perspective view which shows the schematic structure at the time.
25 is a front view when seen from the direction of arrow V2 in FIG. 24. FIG.
[Explanation of symbols]
1 …… Camera
11 …… Camera body
11a: Shooting optical system mounting part (shooting lens mounting part)
12 ... Lens barrel
12a …… Optical optical system (photographing lens)
13 ... Finder device
13a …… Pental prism
13b …… Reflector
13c: Eyepiece lens
14 …… Shutter section
15 …… Imaging unit (imaging device unit)
16 …… Main circuit board
16a: Image signal processing circuit
16b ... Work memory
17 …… Release button
20 ... Pressing member
21 ・ 21A …… Dustproof filter (dustproof member; optical member)
22 …… Excitation member
22n …… Piezoelectric element
22m …… Electrode
23 …… Dustproof filter receiving member (sealing structure)
24 …… CCD case (imaging element storage case member)
23d ...... annular projection
24d …… Ground groove
25 …… Optical LPF (optical low-pass filter)
26 …… Low-pass filter receiving member
27 …… Image sensor (CCD)
28 …… Image sensor fixing plate
48 …… Dust-proof filter drive
51 …… Sealing space
51a …… Cavity
51b …… Space
63 …… Lead wire
64a, 64c, 64d, 64f, 64g ... 1st conductive member
64b, 64e, 64h ... second conductive member
65 …… Insulation part
66 …… Conductive plate
66a …… Section (conductive plate)
67 …… Insulating material
67a …… Non-exposed area

Claims (11)

自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、
上記撮像素子の光電変換面上に被写体像を入射せしめる撮影レンズと、
上記撮影レンズから上記撮像素子に入射する有効光束を透過可能な透明部を有し、この透明部が上記撮像素子の前面側に所定の間隔を持って対向配設される防塵部材と、
上記防塵部材の周縁部に配設され当該防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、
上記撮像素子と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に略密閉された空間部を構成すべく上記撮像素子及び上記防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、
上記撮像素子の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換するための画像信号処理回路と、
を備えてなり、
上記加振用部材は、多層構造によって構成したことを特徴とするカメラ。An image sensor that obtains an image signal corresponding to the light irradiated on its own photoelectric conversion surface;
A photographic lens that makes a subject image incident on the photoelectric conversion surface of the image sensor;
A dust-proof member having a transparent portion capable of transmitting an effective light beam incident on the image pickup device from the photographing lens, and the transparent portion facing and disposed at a predetermined interval on the front surface side of the image pickup device;
A vibrating member disposed on the periphery of the dustproof member for applying vibration to the dustproof member;
The space is sealed on the peripheral side of the image sensor and the dust-proof member so as to form a substantially sealed space in a portion formed by facing both the image sensor and the dust-proof member. Sealed sealing structure,
An image signal processing circuit for converting an image signal obtained from the image sensor as a signal corresponding to an image formed on the photoelectric conversion surface of the image sensor into a signal in a form suitable for recording;
With
The camera according to claim 1, wherein the vibration member is formed of a multilayer structure. 上記加振用部材の層間に導電板を設けたことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。The camera according to claim 1, wherein a conductive plate is provided between layers of the vibration member. 上記加振用部材は、圧電素子と、この圧電素子に電圧を印加する電極とを交互に積層してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカメラ。The camera according to claim 1, wherein the vibration member is formed by alternately stacking piezoelectric elements and electrodes for applying a voltage to the piezoelectric elements. 上記圧電素子は、圧電セラミックスであることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。The camera according to claim 3, wherein the piezoelectric element is a piezoelectric ceramic. 上記撮影レンズを装着するための撮影レンズ装着部を、さらに有し、上記撮影レンズは、上記撮影レンズ装着部において着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。The camera according to claim 1, further comprising a photographing lens mounting portion for mounting the photographing lens, wherein the photographing lens is detachable from the photographing lens mounting portion. 上記加振用部材は、上記防塵部材の周縁部に環状に配置したことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。The camera according to claim 1, wherein the vibration member is annularly disposed on a peripheral edge of the dust-proof member. 自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、
上記撮像素子の前面側に所定の間隔を持って対向配設される光学部材と、
上記光学部材の周縁部に配設され当該光学部材に振動を与えるための加振用部材と、
上記撮像素子と上記光学部材との両者が対向して形成される部位に空間部を構成すべく上記撮像素子及び上記光学部材の周縁側で上記空間部を略封止するように構成された封止構造部と、
を備えてなり、
上記加振用部材は、多層構造によって構成したことを特徴とする撮像素子ユニット。An image sensor that obtains an image signal corresponding to the light irradiated on its own photoelectric conversion surface;
An optical member disposed to face the front side of the image sensor with a predetermined interval;
A vibrating member disposed on the periphery of the optical member for applying vibration to the optical member;
A seal configured to substantially seal the space portion on the peripheral side of the image pickup device and the optical member so as to form a space portion in a portion formed by facing both the image pickup device and the optical member. Stop structure,
With
The imaging element unit according to claim 1, wherein the vibration member is formed of a multilayer structure. 上記加振用部材の層間に導電板を設けたことを特徴とする請求項７に記載の撮像素子ユニット。The image pickup device unit according to claim 7, wherein a conductive plate is provided between layers of the excitation member. 上記加振用部材は、圧電素子と、この圧電素子に電圧を印加する電極とを交互に積層してなることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の撮像素子ユニット。The imaging element unit according to claim 7 or 8, wherein the vibration member is formed by alternately stacking piezoelectric elements and electrodes for applying a voltage to the piezoelectric elements. 上記圧電素子は、圧電セラミックスであることを特徴とする請求項９に記載の撮像素子ユニット。The imaging element unit according to claim 9, wherein the piezoelectric element is a piezoelectric ceramic. 上記加振用部材は、上記光学部材の周縁部に環状に配置したことを特徴とする請求項７に記載の撮像素子ユニット。The imaging element unit according to claim 7, wherein the vibration member is arranged in a ring shape on a peripheral portion of the optical member.
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