JP3927074B2 - Camera and image sensor unit used therefor - Google Patents
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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(撮影レンズともいう)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上に塵埃等が付着するのを防止する防塵構造を備えたカメラ及びこれに使用する撮像素子ユニットにおいて、撮像素子の前面側に配設する防塵部材と封止構造部とを確実に固定保持し得る固定手段を提案し、確実な封止構造と防塵機能とを確保しながら、構成の簡略化を実現し、製造上の簡易化をも実現し得るカメラ及びこれに使用す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、全体として円形乃至多角形の板状をなし少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなし、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た防塵部材と、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、上記防塵部材を上記封止構造部に対して押圧固定するために当該防塵部材の周縁部を押圧する保持構造部と、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具備することを特徴とする。
【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、上記保持構造部は、有害光を遮光するための絞り機能を兼ね備えていることを特徴とする。
【0021】
そして、第3の発明は、上記第1の発明によるカメラにおいて、上記保持構造部は、円環形状であることを特徴とする。
【0022】
第4の発明は、上記第1の発明によるカメラにおいて、上記保持構造部は、複数箇所において上記防塵部材を押圧することを特徴とする。
【0023】
第5の発明は、上記第1の発明乃至第4の発明のうちのいずれか一つによるカメラにおいて、上記保持構造部は、上記封止構造部に対してねじ止めされていることを特徴とする。
【0024】
第6の発明は、上記第1の発明乃至第4の発明のうちのいずれか一つによるカメラにおいて、上記保持構造部は、上記封止構造部に対してはめ込み固定されていることを特徴とする。
【0025】
第7の発明は、上記第1の発明乃至第4の発明のうちのいずれか一つによるカメラにおいて、上記保持構造部は、上記防塵部材を上記封止構造部に対して押圧固定するために当該防塵部材の周縁部を点接触又は線接触で押圧することを特徴とする。
【0026】
第8の発明は、上記第1の発明乃至第7の発明のうちのいずれか一つによるカメラにおいて、上記保持構造部の少なくとも上記防塵部材と接する部位は、振動吸収部材で形成されていることを特徴とする。
【0027】
第9の発明は、上記第1の発明によるカメラにおいて、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自在であることを特徴とする。
【0028】
第10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た光学部材と、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光学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、上記光学部材を上記封止構造部に対して押圧固定するために当該光学部材の周縁部を押圧する保持構造部とを具備することを特徴とする。
【0029】
第11の発明は、上記第10の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記保持構造部は、上記撮像素子の形状に対応する略同形状の開口部が形成されていることを特徴とする。
【0030】
第12の発明は、上記第10の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記保持構造部は、円環形状であることを特徴とする。
【0031】
第13の発明は、上記第10の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記保持構造部は、複数箇所において上記光学部材を押圧することを特徴とする。
【0032】
第14の発明は、上記第10の発明乃至第13の発明のうちのいずれか一つによる撮像素子ユニットにおいて、上記保持構造部は、上記封止構造部に対してねじ止めされていることを特徴とする。
【0033】
第15の発明は、上記第10の発明乃至第13の発明のうちのいずれか一つによる撮像素子ユニットにおいて、上記保持構造部は、上記封止構造部に対してはめ込み固定されていることを特徴とする。
【0034】
第16の発明は、上記第10の発明乃至第13の発明のうちのいずれか一つによるにおいて、上記保持構造部は、上記光学部材を上記封止構造部に対して押圧固定するために当該光学部材の周縁部を点接触又は線接触で押圧することを特徴とする。
【0035】
第17の発明は、上記第10の発明乃至第16の発明のうちのいずれか一つによるにおいて、上記保持構造部の少なくとも上記光学部材と接する部位は、振動吸収部材で形成されていることを特徴とする。
【0036】
【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、本発明の第1の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。
【0037】
図1・図2は、本発明の第1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。
【0038】
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。
【0039】
レンズ鏡筒12は、複数のレンズやその駆動機構等からなる撮影光学系(撮影レンズともいう)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。
【0040】
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。
【0041】
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(撮影レンズ装着部ともいう)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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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光学部材であり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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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は、本実施形態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、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、当該撮像ユニットの一部を拡大して示す要部拡大斜視図であって、防塵部材及び押圧部材の取り付け部位を拡大して示している。
【0051】
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、同図3においては、各構成部材の位置関係を示すために当該撮像ユニット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。
【0052】
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(光学素子)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23A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(以下、CCDケースという)24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23Aと、この防塵フイルター受け部材23A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設される光学部材であり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の周縁部の一方の表面上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であり例えば電気機械変換素子等からなる圧電素子22と、防塵フイルター21を防塵フイルター受け部材23A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板状の押圧部材20A等によって構成されている。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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、断面が略L字形状からなる段部24a(詳細は後述の第2実施形態における図17・図18も参照)が形成されている。
【0058】
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、つまり当該撮像素子27に入射する有効光束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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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の背面側からねじ孔24eに対してねじ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を介してねじ16dによって固定されている。
【0063】
CCDケース24の前面側には、防塵フイルター受け部材23AがCCDケース24のねじ孔24bに対してねじ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、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23A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では図示できず。図4参照。また後述する第2実施形態における図17・図18も参照)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23A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。
【0064】
防塵フイルター21は、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、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。
【0065】
また、防塵フイルター21の一方の表面(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所定の加振用部材であり電気機械変換素子等によって円環状に形成される圧電素子22が一体に、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。この圧電素子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。
【0066】
そして、防塵フイルター21は、防塵フイルター受け部材23Aに対して気密的に接合するように板状ばね等の弾性体からなり円環状に形成された押圧部材20Aによって防塵フイルター受け部材23Aの側に向けて押圧されることで固定保持されている。
【0067】
防塵フイルター受け部材23Aの略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口23Afが穿設されている。この開口23Af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。
【0068】
この開口23Afの周縁部には、前面側に突出する壁部23Aeが略環状に形成されており、この壁部23Ae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23Acが形成されている。
【0069】
一方、防塵フイルター受け部材23Aの前面側の周縁部近傍には、所定の位置に複数の突状部23Aa及び押圧部材固定部23Ag(本実施形態ではそれぞれ三箇所)が前面側に向けて突設されている。
【0070】
このうち突状部23Aaは、当該防塵フイルター受け部材23Aに防塵フイルター21を配設するときの位置決めを行なう位置規制部材の役目をするものである。
【0071】
また、押圧部材固定部23Agは、図4に示すように防塵フイルター21を固定保持する押圧部材20Aをねじ止め固定するために形成される部位である。当該押圧部材20Aは、押圧部材固定部23Agに形成されるねじ孔に対して固定ねじ20a等の締結手段により固設されるようになっている。
【0072】
なお、図4は、上述したように当該撮像ユニット15の一部、即ち防塵フイルター21及び押圧部材20Aを防塵フイルター受け部材23Aに対して固定保持するための押圧部材固定部23Ag近傍部位を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図となっている。
【0073】
押圧部材20Aは、上述したように板状ばね等の弾性体によって円環状に形成されており、その周縁部には外方に向けて複数(本実施形態では三箇所)の凸片20Abが突設されている。この凸片20Abには固定ねじ20aを貫通させる穿孔が穿設されている。
【0074】
この場合においては、まず防塵フイルター受け部材23Aに対して防塵フイルター21を所定の位置に配置した後、押圧部材20Aをねじ止め固定することになる。このとき、防塵フイルター21の周縁部を突状部23Aaに沿わせて光軸方向に移動させるようにすることで、当該防塵フイルター21を容易に防塵フイルター受け部材23Aの所定の位置に配置し得るようになっている。
【0075】
そして、防塵フイルター21(実際には圧電素子22)の所定の位置(後述する振動時の節となる部位)に受け部23Acが当接するようになっている。
【0076】
この状態で防塵フイルター21に対して押圧部材20Aを重ねるように配置することで、当該押圧部材20Aと防塵フイルター受け部材23Aとの間に防塵フイルター21が挟持された状態になる。このとき、押圧部材20Aを押圧部材固定部23Agのねじ孔に対して固定ねじ20aで固設する。すると、押圧部材20Aの円環状の平板部は、防塵フイルター21の周縁部の所定の部位に当接し、自身の弾性力により防塵フイルター21を防塵フイルター受け部材23Aの側に向けて押圧することになる。
【0077】
この場合において、防塵フイルター21の背面側の周縁部に配設される圧電素子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及び圧電素子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、圧電素子22を介して防塵フイルター受け部材23Aに対して気密的に接合するように固定保持されている。
【0078】
換言すれば、防塵フイルター受け部材23Aは、押圧部材20Aの弾性力によって圧電素子22を介して防塵フイルター21と気密的に接合し固定保持されるように構成されている。
【0079】
こうして、押圧部材20A及び防塵フイルター受け部材23Aの押圧部材固定部23Ag等の構成部材によって、防塵フイルター21(防塵部材)を防塵フイルター受け部材23(封止構造部)に対して押圧固定するために当該防塵フイルター21の周縁部を押圧するための保持構造部を形成している。
【0080】
ところで、上述したように防塵フイルター受け部材23AとCCDケース24とは、周溝24dと環状凸部23dとが相互に略気密的に嵌合している。また、これと共に、防塵フイルター受け部材23Aと防塵フイルター21とは、押圧部材20Aの押圧力により圧電素子22を介して気密的に接合している。
【0081】
そして、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。
【0082】
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。
【0083】
したがって、このような構成によって、光学LPF25と防塵フイルター21とが対向する間の空間には、所定の空隙部が形成されており、同時に光学LPF25の周縁側には、CCDケース24と防塵フイルター受け部材23Aと防塵フイルター21とによって所定の空間部が形成されている。この空間部は、光学LPF25の外側に張り出すようにして形成される封止された空間となっている。
【0084】
この場合において、当該空間部は、上述の空隙部よりも広い空間となるように設定されている。そして、空隙部と空間部とからなる空間は、上述した如くCCDケース24と防塵フイルター受け部材23A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を形成している。
【0085】
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、光学LPF25及び防塵フイルター21の周縁に形成され空隙部を含む略密閉された封止空間を形成す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。
【0086】
さらに、本実施形態においては、防塵フイルター21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23A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23Aと密に接触するように配設されるCCDケース24等によって、封止構造部が構成されている。
【0087】
上述のように構成された本実施形態のカメラ1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空間を封止する封止空間を形成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。
【0088】
そしてさらに、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圧電素子22に周期電圧を印加して防塵フイルター21を振動させることで除去することができるようになっている。
【0089】
以上説明したように上記第1実施形態によれば、封止構造部である防塵フイルター受け部材23Aに対して押圧部材20Aの弾性力を利用して撮像素子27の前面側に配設する防塵部材である防塵フイルター21を押圧することで、両者を略気密的に接合し固定保持するように構成している。
【0090】
この場合において、板状の押圧部材20Aを円環状に形成したので、当該押圧部材20Aは、防塵フイルター21の周縁部近傍の所定の位置を略均等に押圧することになる。したがってこれにより、防塵フイルター21を安定かつ確実に固定保持することができる。
【0091】
また、押圧部材20A、それ自体の形状は極めて単純な形状に形成したので、保持構造部の構成を簡略化することができると共に、これに伴って部材自体の製造が容易であり、かつ撮像ユニット15の組み立て工程の簡易化をも実現することができるという効果がある。
【0092】
上述の第1実施形態においては、防塵フイルター21を防塵フイルター受け部材23Aに対して押圧することで両者間を気密的に接合させ防塵フイルター21を固定保持する保持機構部の構成部材として、板状ばね等の弾性体からなり円環状に形成された押圧部材20Aを用いるようにしている。この場合において、防塵フイルター21は、押圧部材20Aの板状表面の所定の範囲において押圧されるようになっている。
【0093】
しかし、この押圧部材の形態としては、このような形態に限らず、異なる形態の押圧部材を用いるようにしてもよい。以下に、上述の第1実施形態とは異なる形態の押圧部材を用いた変形例を列挙する。
【0094】
なお、以下に示す各変形例の構成は、基本的には上述の第1実施形態と略同様の構成からなるものである。したがって、同様の構成部材については同じ符号を附してその説明は省略し、異なる部位についてのみ詳述するものとする。
【0095】
図5・図6は、上述の第1実施形態の第1変形例を示す図であって、図5は撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。また図6は、その撮像ユニットの一部を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図であって、防塵部材及び押圧部材の取り付け部位を拡大して示している。
【0096】
この第1変形例における押圧部材20Aは、当該押圧部材20Aが防塵フイルター21に当接すべき側の表面上に複数(本例では3箇所)の凸部20Adが形成されてなるものである。この凸部20Adは、当該撮像ユニット(15)に押圧部材20Aを取り付けたときに、防塵フイルター21の側に向けて突出するように、例えばプレス加工等により設けられる。
【0097】
そして、この押圧部材20Aが上述の第1実施形態と同様に防塵フイルター21を介して防塵フイルター受け部材23Aの押圧部材固定部23Agのねじ孔に固定ねじ20aで固設されると、当該押圧部材20Aの複数の凸部20Adの各先端部位が防塵フイルター21の周縁部の所定の部位に当接し、これを押圧することになる。したがって、押圧部材20Aは、防塵フイルター21の周縁部を複数箇所に設けた凸部20Adにおいて点接触で押圧するように構成されている。
【0098】
なお、上述の第1実施形態においては、防塵フイルター受け部材23Aに突状部23Aaを設け、これにより、当該防塵フイルター受け部材23Aに防塵フイルター21を配設するときの位置決めを行なう位置規制部材の役目を担わせているが、本変形例においては、これを省略して構成している。
【0099】
つまり、本変形例においては、防塵フイルター21を固定保持する押圧部材20Aをねじ止め固定するために形成される押圧部材固定部23Agが、防塵フイルター21の位置規制部材の役目を兼ねるように構成されている。
その他の構成については、上述の第1実施形態の構成に準じる。
【0100】
このように構成された上記第1変形例では、押圧部材20Aに凸部20Adを設けて形成したことにより、防塵フイルター21を点接触で押圧することになる。
【0101】
また、図7・図8は、上述の第1実施形態の第2変形例を示す図であって、図7は撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。また図8は、その撮像ユニットの一部を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図であって、防塵部材及び押圧部材の取り付け部位を拡大して示している。
【0102】
この第2変形例における押圧部材20Aは、当該押圧部材20Aが防塵フイルター21に当接すべき側の表面上にその円周方向に沿って円環状の凸溝20Aeが形成されてなるものである。この凸溝20Aeは、当該撮像ユニット(15)に押圧部材20Aを取り付けたときに、防塵フイルター21の側に向けて突出する周溝となるように、例えばプレス加工等により設けられている。
【0103】
そして、この押圧部材20Aが上述の第1変形例と同様に防塵フイルター21を介して防塵フイルター受け部材23Aの押圧部材固定部23Agのねじ孔に固定ねじ20aで固設されると、当該押圧部材20Aの凸溝20Aeの先端部位が防塵フイルター21の周縁部の所定の部位に当接し、これを押圧することになる。したがって、押圧部材20Aは、防塵フイルター21の周縁部の所定の部位を凸溝20Aeにおいて線接触で押圧するように構成されている。
【0104】
なお、本変形例においても、上述の第1実施形態における防塵フイルター受け部材23Aの突状部23Aaを省略し、押圧部材固定部23Agによって防塵フイルター21の位置規制を行なうように構成している。
その他の構成については、上述の第1実施形態又はその第1変形例の構成に準じる。
【0105】
このように構成された上記第2変形例では、押圧部材20Aに凸溝20Aeを設けて形成したことから、防塵フイルター21を線接触で押圧することになる。
【0106】
以上説明したように、上述の第1・第2変形例においても、上述の第1実施形態と全く同様の効果を得ることができる。これに加えて、当該第1・第2変形例においては、防塵フイルター21の周縁部を点接触又は線接触で押圧するように構成したので、防塵フイルター21の周縁部を平面で押圧するように構成した上述の第1実施形態に比べて、押圧部材20Aが防塵フイルター21の振動を阻害することを抑え、より安定した防塵フイルター21の振動を得ることができる。
【0107】
一方、上述の第1実施形態及び第1・第2変形例においては、押圧部材20Aを防塵フイルター受け部材23Aに固定する手段として、固定ねじ20aを用いたいわゆるねじ止め方式の固定手段を採用している。
【0108】
しかし、押圧部材20Aの固定手段としては、これに限ることはなく、防塵フイルター21を介して押圧部材20Aを防塵フイルター受け部材23Aに固定保持させることができるものであればよい。
【0109】
図9・図10・図11・図12・図13は、上述の第1実施形態の第3変形例を示す図であって、図9は撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。図10は、当該撮像ユニットを組み立てた状態を示す斜視図である。図11は、図10のC−C線に沿う断面図である。図12は、当該撮像ユニットに対して押圧部材を組み附ける際の様子を示す斜視図である。そして、図13は、当該撮像ユニットの一部を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図であって、防塵部材及び押圧部材の取り付け部位を拡大して示している。
【0110】
この第3変形例における押圧部材20Bの防塵フイルター受け部材23Aに対する固定手段は、ねじに因らず、いわゆる嵌め込み方式となっている。そのために、板状ばね等の弾性体によって円環状に形成される押圧部材20Bは、その周縁部において、外方に向けて複数(本実施形態では三箇所)の凸片20Bbが突設されている。この凸片20Bbの先端には、略半円形状の切り欠きが形成されている。
【0111】
一方、本変形例の防塵フイルター受け部材23Aには、上述の第1実施形態における押圧部材固定部23Agに代えて略同様の役目をする押圧部材固定部23Ahが形成されている。この押圧部材固定部23Ahは、上述の第1実施形態における突状部23Aaと同様の機能、即ち防塵フイルター21の位置規制を行なう役目をしていると共に、押圧部材20Bを固定保持する役目をしている。したがって、本変形例においても上述の第1実施形態における突状部23Aaは省略されている。
【0112】
また、押圧部材固定部23Ahの先端部には、押圧部材20Bの凸片20Bbを嵌合させるべく周溝23Aj(図11参照)を基部に備えた嵌合凸部23Aiが突設されている。
【0113】
したがって、押圧部材20Bの複数の凸片20Bbにそれぞれ形成される半月状切欠部が、防塵フイルター受け部材23Aの複数の押圧部材固定部23Ahにそれぞれ設けられる嵌合凸部23Aiの周溝23Ajにそれぞれ嵌合することによって、押圧部材20Bは、防塵フイルター21を介して防塵フイルター受け部材23Aに取り付けられるようになっている。
【0114】
そして、当該押圧部材20Bが防塵フイルター受け部材23Aに取り付けられた状態では、押圧部材20Bの円環状の平板部は、防塵フイルター21の周縁部の所定の部位に当接し、自身の弾性力により防塵フイルター21を防塵フイルター受け部材23Aの側に向けて押圧することになる。
【0115】
なお、押圧部材20Bを防塵フイルター受け部材23Aの押圧部材固定部23Ahに設けられる嵌合凸部23Aiの周溝23Ajに嵌合させるには、次に示す手順によって行なう。
【0116】
即ち、図12に示すように押圧部材20Bを自身の弾性力に抗して所定の方向に湾曲させる。この状態において、押圧部材20Bの複数の凸片20Bbのそれぞれを各対応する嵌合凸部23Aiの周溝23Ajに嵌合し得る位置に配置する。この状態で押圧部材20Bに加えていた弾性力に抗する力量を解放すると当該押圧部材20Bは、自身の弾性力によって所定の形態に復元し、よって凸片20Bbの各切欠部は、各対応する嵌合凸部23Aiの周溝23Ajに嵌合する。
その他の構成については、上述の第1実施形態の構成に準じる。
【0117】
このような構成とすれば、上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、当該第3変形例では、押圧部材20Bを嵌め込み方式の固定手段としたので、押圧部材20Bを防塵フイルター受け部材23Aの所定の位置に固定する際の組立工程を簡略化することができ、ねじ止め方式の固定手段に比べて、押圧部材20Bの取り付け作業をより簡単にすることができる。したがって、製造工程の効率化及び生産性の向上を得られると同時に、製造コストの低減化にも寄与することができる。
【0118】
なお、上記第3変形例に示す嵌め込み方式の押圧部材についても、上述の第1・第2変形例と同様に防塵フイルター21の周縁部を点接触又は線接触で押圧する形態のものとすることは可能である。次に示す図14・図15において、その例を示す。
【0119】
図14は、上述の第1実施形態の第4変形例を示し、撮像ユニットの一部を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図であって、防塵部材及び押圧部材の取り付け部位を拡大して示している。
【0120】
この第4変形例における押圧部材20Bは、上述の第1変形例(図5・図6参照)と同様に、防塵フイルター21に当接すべき側の表面上に複数(本例では3箇所)の凸部20Bdが形成されている。この凸部20Bdは、上述の第1変形例の押圧部材20Aの凸部20Adと略同形態に形成されるものである。
【0121】
そして、この押圧部材20Bの凸片20Bbが、上述の第3変形例と同様に防塵フイルター受け部材23Aの押圧部材固定部23Ahの嵌合凸部23Aiの周溝23Ajに嵌め込まれることで、押圧部材20Bと防塵フイルター受け部材23Aとが防塵フイルター21を介して接合されると、当該押圧部材20Bの複数の凸部20Bdの各先端部位が防塵フイルター21の周縁部の所定の部位に当接し、これを押圧することになる。したがって、押圧部材20Bは、防塵フイルター21の周縁部を複数箇所の凸部20Bdにおいて点接触で押圧するように構成されている。
【0122】
また、本変形例においても、上述の第1実施形態における防塵フイルター受け部材23Aの突状部23Aaを省略し、防塵フイルター21を固定保持する押圧部材20Bを嵌め込み固定するために形成される押圧部材固定部23Ahが、防塵フイルター21の位置規制部材の役目を兼ねるように構成されている。
その他の構成については、上述の第1実施形態の構成に準じる。
【0123】
このように構成された上記第4変形例では、押圧部材20Bを嵌め込み方式で構成すると共に、押圧部材20Bに凸部20Bdを設けて形成したことにより、防塵フイルター21を点接触で押圧することになる。
【0124】
図15は、上述の第1実施形態の第5変形例を示し、撮像ユニットの一部を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図であって、防塵部材及び押圧部材の取り付け部位を拡大して示している。
【0125】
この第5変形例における押圧部材20Bは、上述の第2変形例(図7・図8参照)と同様に、防塵フイルター21に当接すべき側の表面上にその円周方向に沿って円環状の凸溝20Beが形成されている。この凸溝20Beは、上述の第2変形例の押圧部材20Aの凸溝20Aeと略同形態に形成されるものである。
【0126】
そして、この押圧部材20Bの凸片20Bbが、上述の第2変形例と同様に防塵フイルター受け部材23Aの押圧部材固定部23Ahの嵌合凸部23Aiの周溝23Ajに嵌め込まれることで、押圧部材20Bと防塵フイルター受け部材23Aとが防塵フイルター21を介して接合されると、当該押圧部材20Bの凸溝20Beの先端部位が防塵フイルター21の周縁部の所定の部位に当接し、これを押圧することになる。したがって、押圧部材20Bは、防塵フイルター21の周縁部の所定の部位を凸溝20Beにおいて線接触で押圧するように構成されている。
【0127】
なお、本変形例においても、上述の第1実施形態における防塵フイルター受け部材23Aの突状部23Aaを省略し、防塵フイルター21を固定保持する押圧部材20Bを嵌め込み固定するために形成される押圧部材固定部23Ahが、防塵フイルター21の位置規制部材の役目を兼ねるように構成されている。
その他の構成については、上述の第1実施形態の構成に準じる。
【0128】
このように構成された上記第5変形例では、押圧部材20Bに凸溝20Beを設けて形成したことから、防塵フイルター21を線接触で押圧することになる。
【0129】
以上説明したように、上述の第4・第5変形例においても、上述の第3変形例と全く同様の効果を得ることができる。これに加えて、当該第4・第5変形例においても、防塵フイルター21の周縁部を点接触又は線接触で押圧するように構成したので、防塵フイルター21の周縁部を平面で押圧するように構成した上述の第3変形例に比べて、押圧部材20Bが防塵フイルター21の振動を阻害することを抑え、より安定した防塵フイルター21の振動を得ることができる。
【0130】
次に、本発明の第2の実施形態のカメラについて、以下に説明する。
本実施形態の構成も基本的には上述の第1実施形態と略同様の構成からなるものであって、封止構造部の一部を構成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に対して防塵フイルター21(防塵部材)を接合させ固定保持する押圧部材の形態が異なるのみである。したがって、上述の第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を附してその詳細な説明は省略し、異なる部位についてのみ、以下に詳述する。また、カメラ全体の構成については、図示を省略し、上述の第1実施形態の説明に用いた図1・図2を参照するものとする。
【0131】
ここで、本実施形態のカメラ(1)における撮像ユニット15の詳細を、以下に説明する。
図16・図17・図18は、本発明の第2実施形態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、図16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17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18は、図17の切断面に沿う断面図である。
【0132】
なお、本実施形態のカメラの撮像ユニット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16〜図18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16〜図18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。
【0133】
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(光学素子)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(以下、CCDケースという)24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設される光学部材であり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であり例えば電気機械変換素子等からなる圧電素子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複数の押圧部材20等によって構成されている。
【0134】
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)が適用されている。
【0135】
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。
【0136】
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、本実施形態におけるカメラ(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。
【0137】
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。
【0138】
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17・図18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。
【0139】
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。
【0140】
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。
【0141】
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。
【0142】
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。
【0143】
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の背面側からねじ孔24eに対してねじ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を介してねじ16dによって固定されている。
【0144】
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のねじ孔24bに対してねじ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17・図18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16には図示出来ず。図17・図18参照)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。
【0145】
防塵フイルター21は、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、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。
【0146】
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所定の加振用部材であり電気機械変換素子等によって形成される圧電素子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。この圧電素子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。
【0147】
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状ばね等の弾性体からなる複数の押圧部材20によって固定保持されている。
【0148】
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。
【0149】
この開口23fの周縁部には、前面側に突出する壁部23e(図17・図18参照)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。
【0150】
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)の押圧部材固定部23aが前面側に向けて突出するように形成されている。この押圧部材固定部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、押圧部材固定部23aの先端部に対して固定ねじ20a等の締結手段により固設されている。
【0151】
押圧部材20は、上述したように板状ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が押圧部材固定部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。
【0152】
なお、この場合において、押圧部材20の先端部近傍には、上述の第1実施形態の第1変形例における押圧部材20Aの凸部20Adと同様の凸部が形成されている(図5等を参照)。
【0153】
即ち、本実施形態の押圧部材20のそれぞれには、各押圧部材20が防塵フイルター21に当接すべき側の表面上に凸部が形成されている。この凸部は、当該撮像ユニット15に押圧部材20を取り付けたときに、防塵フイルター21の側に向けて突出するように、例えばプレス加工等により形成される。このように押圧部材20に凸部を設けて形成したことから、防塵フイルター21は点接触で押圧されることになる。
【0154】
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圧電素子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及び圧電素子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、圧電素子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。
【0155】
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と圧電素子22を介して気密的に接合するように構成されている。
【0156】
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17・図18参照)とが相互に略気密的に嵌合するようになっている。これと共に、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の附勢力により圧電素子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。
【0157】
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17・図18参照)。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。
【0158】
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、光学LPF25及び防塵フイルター21の周縁に形成され空隙部51aを含む略密閉された封止空間51を形成す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。
【0159】
さらに、本実施形態においては、防塵フイルター21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第2の部材であるCCDケース24等によって封止構造部が構成されている。
【0160】
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。
【0161】
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圧電素子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。
【0162】
図19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圧電素子22のみを取り出して示す正面図である。また、図20・図21は、図19の圧電素子22に対して駆動電圧を印加した際の防塵フイルター21及び圧電素子22の状態変化を示し、図20は図19のA−A線に沿う断面図、図21は図19のB−B線に沿う断面図である。
【0163】
ここで、例えば圧電素子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20・図21において実線で示すように変形する一方、圧電素子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。
【0164】
この場合において、図19〜図21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。
【0165】
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、圧電素子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。
【0166】
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19〜図21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。
【0167】
図22〜図24に示す別の例示では、図19〜図21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。
【0168】
この場合において、図22は、図19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圧電素子22のみを取り出して示す正面図である。また、図23・図24は、図22の圧電素子22に対して印加した際の防塵フイルター21及び圧電素子22の状態変化を示し、図23は図22のA−A線に沿う断面図、図24は図22のB−B線に沿う断面図である。
【0169】
ここで、例えば圧電素子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23・図24において実線で示すように変形する一方、圧電素子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。
【0170】
この場合においては、図22〜図24に示す符号21a・21b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19〜図21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。
【0171】
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、圧電素子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。
【0172】
なお、図19〜図21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22〜図24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。
【0173】
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。
【0174】
以上説明したように上記第2実施形態によれば、光学LPF25(光学素子)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(光学素子)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。
【0175】
一般に、光学LPF25(光学素子)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圧電素子22(加振用部材)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、圧電素子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。
【0176】
一方、封止空間51の容積を確保するために光学LPF25(光学素子)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。
【0177】
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、圧電素子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。
【0178】
また、防塵フイルター21(防塵部材)を防塵フイルタ-受け部材23(封止構造部)に対して押圧固定するための保持構造部を、複数の押圧部材20等によって構成することで、防塵フイルター21の周縁部の複数箇所を押圧するように構成している。
【0179】
つまり、押圧部材20による防塵フイルター21の押圧部位を複数箇所に限定していることから、当該防塵フイルター21が圧電素子22の作用によって振動するときに、その振動を阻害することなく、確実かつ安定した状態で防塵フイルター21を防塵フイルタ-受け部材23に押圧し固定保持することができる。
【0180】
なお、上述の第2実施形態においては、複数の押圧部材20を板状ばね等の弾性部材で形成し、防塵フイルター21に当接する側の面には凸部を設けて形成しているが、これに代えて、凸部を設けない平板状の押圧部材を用いる形態(上述の第1実施形態に準じる形態)で構成してもよいし、凸部に代えて凸溝を設けて形成した押圧部材を用いる形態(上述の第1実施形態の第2変形例に準じる形態)としてもよい。
【0181】
一方、上述の第2実施形態においては、複数の押圧部材20を防塵フイルター受け部材に固定する手段として、固定ねじ20aを利用したねじ止め方式の固定手段を採用しているが、これとは異なる固定手段も考えられる。以下に、上述の第2実施形態とは異なる形態の押圧部材を用いた変形例を列挙する。
【0182】
なお、以下に示す各変形例の構成は、基本的には上述の第2実施形態と略同様の構成からなるものである。したがって、同様の構成部材については同じ符号を附してその説明は省略し、異なる部位についてのみ詳述するものとする。
【0183】
図25・図26・図27・図28は、上述の第2実施形態の第1変形例を示し、図25は、本変形例の撮像ユニットの概略を示す斜視図である。図26は、押圧部材と押圧部材固定部とを取り出して拡大して示す要部拡大分解斜視図である。また、図27〜図28は、押圧固定部に対して押圧部材を取り付け固定する際の手順を示す作用図である。
【0184】
図25・図26に示すように、この第1変形例における押圧部材20Cは、当該押圧部材20Cが防塵フイルター21に当接すべき側の表面上に凸部20Cdを形成した形態となっている。この凸部20Cdは、当該撮像ユニット15に押圧部材20Cを取り付けたときに、防塵フイルター21の側に向けて突出するように、例えばプレス加工等により設けられる部位である。そして、当該押圧部材20Cの基端部20Cbには、大径部と小径部とが連設してなる瓢箪型の穿孔20Ccと切欠部20Cfとがそれぞれ所定の位置に形成されている。
【0185】
これに対して、本撮像ユニット15の封止構造部の一部を構成する防塵フイルター受け部材23Cには、その前面側の外周縁部近傍の所定の位置に複数(本例では三箇所)の押圧部材固定部23Caが前面側に向けて突出するように形成されている。この押圧部材固定部23Caは、防塵フイルター21を固定保持するための複数の押圧部材20Cを固設するために形成される部位である。
【0186】
そのために、当該押圧部材固定部23Caの先端面上には、押圧部材20Cの穿孔20Ccを嵌合させるための周溝23Cj(図26参照)を基部に備えた嵌合凸部23Ciと、押圧部材20Cの切欠部20Cfに係合しこれを位置決めする突起部23Ckとがそれぞれ所定の位置に突設されている。
その他の構成については、上述の第2実施形態の構成に準じる。
【0187】
このように構成された防塵フイルター受け部材23Cの押圧部材固定部23Caに対して押圧部材20Cを取り付ける際には、まず、押圧部材固定部23Caの嵌合凸部23Ciを押圧部材20Cの穿孔20Ccの大径部に嵌め込んで、図27に示す状態とする。
【0188】
この状態で、押圧部材20Cを図27に示す矢印H方向に摺動させる。すると、押圧部材20Cの穿孔20Ccの小径部は、押圧部材固定部23Caの嵌合凸部23Ciの周溝23Cjに嵌合する。さらに押圧部材20Cを同方向に摺動させると、押圧部材20Cの切欠部20Cfが押圧部材固定部23Caの嵌合凸部23Ciに係合して、図28に示す状態となる。
【0189】
このとき、押圧部材20Cの穿孔20Ccの小径部が、押圧部材固定部23Caの嵌合凸部23Ciの周溝23Cjに嵌合することで、押圧部材20Cの図28に示す矢印J方向への移動を規制している。また、押圧部材20Cの切欠部20Cfが、押圧部材固定部23Caの嵌合凸部23Ciに係合することで、当該押圧部材20Cが切欠部20Cfが押圧部材固定部23Caの嵌合凸部23Ciを中心とする矢印k方向への回動を規定している。これにより、押圧部材20Cは、押圧部材固定部23Caに対して確実に固定されることになる。
【0190】
このようにして、押圧部材20Cが防塵フイルター21を介して防塵フイルター受け部材23Cの押圧部材固定部23Caに嵌め込み固定されると、複数の押圧部材20Cの各凸部20Cdが防塵フイルター21の周縁部の所定の複数部位に当接し、これを押圧する。したがってこれにより、押圧部材20Cは、防塵フイルター21の周縁部の複数箇所において点接触で押圧する。
【0191】
以上説明したように、上記第2実施形態の第1変形例においては、複数の押圧部材20Cの防塵フイルター受け部材23Cへの固定手段として、ねじ等に因らない、いわゆる嵌め込み方式の固定手段によって構成するようにしたので、製造時における組立工程を簡易化し、製造工程の効率化に寄与すると共に、製造コストの低減化にも寄与することができる。
【0192】
図29は、本発明の第2実施形態の第2変形例を示す要部拡大分解斜視図であって、上述の第1変形例における押圧部材20Cから凸部20Cdを省略して形成した場合の例を示している。
【0193】
また、図30は、本発明の第2実施形態の第3変形例を示す要部拡大分解斜視図であって、上述の第1変形例における押圧部材20Cの凸部20Cdに代えて凸溝20Ceを形成した場合の例を示している。
【0194】
このような形態とした場合には、押圧部材20Cは複数箇所で防塵フイルター21を線接触で押圧することになる。
【0195】
ところで、上述の各実施形態及びそれらについての各変形例においては、押圧部材を板状ばね等の弾性体によって形成するようにしている。この押圧部材が防塵フイルター(防塵部材)を押圧し、これを防塵フイルター受け部材(封止構造部)に押圧固定するために必要とする弾性力や部材強度等を考慮すると、押圧部材自身の材質は、例えば金属等によって形成するのが一般である。
【0196】
しかし、押圧部材を金属等の硬質部材のみによって形成した場合、当該押圧部材と防塵フイルターとの接触部位において、防塵フイルターの振動を阻害してしまう場合も考えられる。
【0197】
そこで、例えばプラスチック等の合成樹脂や硬質ゴム等の軟質部材を用いて押圧部材を形成することが考えられる。
【0198】
例えば、図31は、本発明の第3の実施形態における押圧部材の一変形例を示し、当該押圧部材に形成すべき凸部を一体的に形成するようにした場合の例を示す断面図である。
【0199】
この押圧部材30Aは、例えば上述のプラスチック等の合成樹脂や硬質ゴム等の弾性力を備えた軟質部材を用いて形成されている。そして、この場合において、押圧部材30Aの凸部の形状としては、図28に示す形状又は図30に示す形状のいずれでもよく、防塵フイルター21の周縁部の所定の円環状領域を点接触又は線接触で押圧するように構成される。
【0200】
また、上述の第1実施形態と同様に、押圧部材30Aを円環形状に形成した形態にも対応することは容易にできる。
【0201】
この押圧部材30Aの例よりも、さらに弾性力を必要とするような場合もある。その場合には、例えば図32に示すような形態のもので対応することができる。
【0202】
即ち、図32は、当該第3実施形態における押圧部材の別の変形例を示す断面図である。
【0203】
この押圧部材30Bは、板状の金属部材31の周囲に上述の図31に示す一変形例と同様の材質の部材32を同様の形状となるように形成している。つまり、当該押圧部材30Bを防塵フイルター受け部材(23C)に取り付けたときに、防塵フイルター21に当接すべき部位に凸部20dを設けて形成しているものである。
【0204】
即ち、図31・図32に示す上述の一変形例又は別の変形例では、押圧部材30A・30Bの少なくとも防塵フイルター21と接する部位、即ち凸部20dは、例えばプラスチック等の合成樹脂や硬質ゴム等によって形成している。
【0205】
このように形成した押圧部材30A・30Bを用いる撮像ユニット(15)においては、所定のときに圧電素子22に対して周期電圧を印加することで防塵フイルター21に所定の振動を与えた場合において、防塵フイルター21の振動が押圧部材30A・30Bの側へ伝達されてしまうことを抑えることができる。
【0206】
つまり、防塵のために振動すべき部材は防塵フイルター21のみであり、その他の部材が振動する必要はないのであるが、上述したように押圧部材30A・30Bの凸部20dを軟質部材で形成したので、防塵フイルター21から伝達される振動を押圧部材30A・30B自身が、ある程度吸収するようになっている。
【0207】
したがって、押圧部材30A・30Bは、防塵フイルター21を防塵フイルター受け部材23の側へと押圧して、両者の接合状態を保持しながら防塵フイルター21を固定保持する保持構造部の一部を構成しているのと同時に、防塵フイルター21から押圧部材30A・30Bを介して他の部材等へ振動を伝達しないようにする振動吸収部材の役目も兼ねている。
【0208】
なお、この振動吸収部材を兼ね備えた押圧部材の形態としては、次に示すような形態も考えられる。
【0209】
図33・図34は、上述の第3実施形態のさらに別の変形例を示し、図33は押圧部材のみを取り出して示す断面図である。また、図34は、図33の押圧部材を適用した撮像ユニットの一部を拡大して示す要部拡大断面図である。
【0210】
この変形例における押圧部材30Cは、例えば金属等の硬質部材からなり弾性力を有する平板状ばね部材34と、この平板状ばね部材34の所定の位置に配設される振動吸収部材33とによって構成されている。
【0211】
振動吸収部材33は、例えばフェルト・ウレタン・軟質プラスチック・ゴム等の軟質部材が適用され、平板状ばね部材34の所定の位置に、例えば接着剤又は両面テープ等によって貼着されている。
【0212】
そして、押圧部材30Cが、図34に示すように、固定ねじ20aによって防塵フイルター受け部材23の押圧部材固定部23aにねじ止め固定された状態において、当該押圧部材30Cに貼着された振動吸収部材33は、防塵フイルター21の振動時の節となる部位に当接するように設定されている。
その他の構成は、上述の第2実施形態に準じるものとする。
【0213】
以上説明したように、この変形例によれば、弾性力を有する平板状の硬質部材である平板状ばね部材34の所定の位置に振動吸収部材33を貼着して押圧部材30Cを形成するようにしたので、防塵フイルター21との当接が点接触又は線接触となる場合に比べて、若干広い範囲で防塵フイルター21を押圧することができる。したがって、より確実な押圧を確保しながら、当該防塵フイルター21の振動を阻害してしまうようなこともなく、安定した振動を確保できる。
【0214】
さらに、極めて簡単な構成で押圧部材30Cを形成することができるので、製造の効率化及び製造コストの低減化にも寄与することができる。
【0215】
ところで、上述の第1実施形態においては、保持構造部の一部を構成する押圧部材20Aを円環形状となるように形成し、これによって防塵フイルター21の周縁部を押圧するように構成している。したがって防塵フイルター21の周縁部は、押圧部材20Aによって覆い隠されることになる。
【0216】
防塵フイルター21は、上述したように撮像素子27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からなるものである。そして、当該防塵フイルター21は、撮影光学系12aを透過して撮像素子27の光電変換面に到る被写体光束の光路上に配置されているものである。
【0217】
この場合において、防塵フイルター21には、撮影光学系12aを透過して撮像素子27の光電変換面上に被写体像を形成するのに寄与する光束以外の光束(以下、有害光束という)が通過する場合がある。このような有害光束が、光電変換面上の所定の領域、即ち表示または記録するための画像信号を取得すべき領域内に混入すると、取り込まれた画像信号に基づいて形成される画像には、例えばフレア・ゴースト等が発生し、当該画像の色彩・明度・コントラスト等に悪影響を与えて画質を劣化させてしまう場合がある。
【0218】
そこで、このような問題を解消するための手段を、以下に説明する。
図35は、本発明の第4実施形態のカメラの撮像素子ユニットにおいて適用される押圧部材のみを取り出して示す斜視図である。
【0219】
本発明の第4実施形態は、上述の各実施形態及び各変形例のうち円環状の押圧部材を適用して構成される実施形態、即ち第1実施形態及びその各変形例(第1〜第5変形例)と略同様の構成であって、押圧部材20Dの構成のみが異なるものである。したがって、上述の第1実施形態(とその変形例各種)と同様の構成については図示及び詳述を省略し、異なる部材についてのみ、以下に説明する。
【0220】
本実施形態における保持構造部の一部を構成する押圧部材20Dは、板状ばね等の弾性体によって形成されており、その略中央部には、矩形状からなる開口20Dnが形成されている。この開口20Dnは、撮像素子27の光電変換面の有効領域に対応した形状であって、被写体像を形成するのに寄与する光束のみを通過させ得るように、その形状が設定されている。
【0221】
つまり、本実施形態による押圧部材20Dは、上述の各実施形態と同様に防塵フイルター21を防塵フイルター受け部材23の側へと押圧する役目をするのと同時に、撮影光学系12aを透過した後の被写体光束が防塵フイルター21を通過する際の通過光束を制限し、撮像素子27の光電変換面に到る光束を絞る機能を備えるように構成している。つまり、押圧部材20Dは、撮像素子27の光電変換面に有害光束が到達するのを抑える役目をも担っている。
その他の構成は、上述の第1実施形態に準じるものとする。
【0222】
以上説明したように上記第4実施形態によれば、押圧部材20Dは、その開口20Dnを撮像素子27の光電変換面に応じた矩形状に形成している。この場合において、押圧部材20Dによって押圧される防塵フイルター21の周縁部近傍、即ち当該押圧部材20Dの開口20Dnに対応する防塵フイルター21の所定の部位以外の部位を遮い隠すような形状となるように、押圧部材20Dを形成したので、当該押圧部材20Dは、防塵フイルター21に入射する光束のうち画像を形成するのに寄与する有効光束以外の光束、即ちフレアやゴースト等を生じさせ得る原因となる有害光束の通過を制限する絞り機能を兼ね備えている。
【0223】
これにより、フレアやゴースト等の発生を抑えることができるので、良好な状態の画像信号を表示または記録することができる。よって、この画像信号に基づいて表示される画像もまた良好な画質を確保することができる。
【0224】
【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上に塵埃等が付着するのを防止する防塵構造を備えたカメラ及びこれに使用する撮像素子ユニットにおいて、撮像素子の前面側に配設する防塵部材と封止構造部とを確実に固定保持し得る固定手段を提案し、確実な封止構造と防塵機能とを確保しながら、構成の簡略化を実現し、製造上の簡易化をも実現し得るカメラ及びこれに使用す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】本発明の第1実施形態のカメラの概略的な構成を示す図であって、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。
【図2】図1のカメラにおいて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は、当該撮像ユニットの一部(防塵部材及び押圧部材の取り付け部位)を拡大して示す要部拡大斜視図。
【図5】本発明の第1実施形態の第1変形例の撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図6】図5の撮像ユニットの一部(防塵部材及び押圧部材の取り付け部位)を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図。
【図7】本発明の第1実施形態の第2変形例の撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図8】図7の撮像ユニットの一部(防塵部材及び押圧部材の取り付け部位)を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図。
【図9】本発明の第1実施形態の第3変形例の撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図10】図9の撮像ユニットを組み立てた状態を示す斜視図。
【図11】図10のC−C線に沿う断面図。
【図12】図9の撮像ユニットに対して押圧部材を組み附ける際の様子を示す斜視図。
【図13】図9の撮像ユニットの一部(防塵部材及び押圧部材の取り付け部位)を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図。
【図14】本発明の第1実施形態の第4変形例の撮像ユニットの一部(防塵部材及び押圧部材の取り付け部位)を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図。
【図15】本発明の第1実施形態の第5変形例の撮像ユニットの一部(防塵部材及び押圧部材の取り付け部位)を拡大してその断面を示す要部拡大断面斜視図。
【図16】本発明の第2実施形態のカメラにおける撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図17】図16の撮像ユニットを組み立てた状態であって、その一部を切断して示す斜視図。
【図18】図17の切断面に沿う断面図。
【図19】図16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20】図19の圧電素子に対して駆動電圧を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す図であって、図19のA−A線に沿う断面図。
【図21】図19の圧電素子に対して駆動電圧を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す図であって、図19のB−B線に沿う断面図。
【図22】図16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23】図22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22のA−A線に沿う断面図。
【図24】図22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22のB−B線に沿う断面図。
【図25】本発明のの第2実施形態の第1変形例の撮像ユニットの概略を示す斜視図。
【図26】図25の撮像ユニットにおける押圧部材と押圧部材固定部とを取り出して拡大して示す要部拡大分解斜視図。
【図27】図25の押圧固定部に対して押圧部材を取り付け固定する際の手順を示す作用図。
【図28】図25の押圧固定部に対して押圧部材を取り付け固定する際の手順を示す作用図。
【図29】本発明の第2実施形態の第2変形例を示す要部拡大分解斜視図。
【図30】本発明の第2実施形態の第3変形例を示す要部拡大分解斜視図。
【図31】本発明の第3の実施形態における押圧部材の一変形例を示す断面図。
【図32】本発明の第3実施形態における押圧部材の別の変形例を示す断面図。
【図33】本発明の第3実施形態のさらに別の変形例の押圧部材のみを取り出して示す断面図。
【図34】図33の押圧部材を適用した撮像ユニットの一部を拡大して示す要部拡大断面図。
【図35】本発明の第4実施形態のカメラの撮像素子ユニットにおいて適用される押圧部材のみを取り出して示す斜視図。
【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・20A・20B・20C・20D……押圧部材(保持構造部)
20Dn……開口
21……防塵フイルター(防塵部材;光学部材)
22……圧電素子(加振用部材;電気機械変換素子)
23・23A・23C……防塵フイルター受け部材(封止構造部)
23d……環状凸部
23Aa……突状部(防塵部材の位置規制部材)
23a・23Ca・23Ag・23Ah……押圧部材固定部
23Ai・23Ci……嵌合凸部
23Aj・23Cj……周溝
23Ck 突起部
24……CCDケース(撮像素子収納ケース部材;封止構造部)
24d……周溝
25……光学的ローパスフイルター(光学LPF;光学素子)
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
30A・30B・30C……押圧部材(保持構造部)
33……振動吸収部材(保持構造部)
48……防塵フイルター駆動部
51……封止空間
51a……空隙部
51b……空間部[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 It is related with the imaging unit used for.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a solid-state imaging device such as a charge coupled device (for example, a charge coupled 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 (also referred to as a photographing lens) is disposed at a predetermined position. CCD: Charge Coupled Device (hereinafter simply referred to as an imaging device) and the like, and an electrical image signal representing a desired subject image is generated using the photoelectric conversion action of the imaging device. Then, 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 recorded in a predetermined recording area of a predetermined recording medium as image data of a predetermined form, and the image data recorded on the recording medium is read out and a display device is displayed on the image data. A so-called digital still camera or digital camera configured to display an image corresponding to the converted image signal based on the processed image signal after conversion processing so that the image signal is optimal for display using a display. Digital cameras such as video cameras (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 replace a lens that can prevent dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor with a small and simple mechanism and can easily remove dust and the like adhering to the outer surface side of the dust-proof member. It is possible to configure a digital camera of a different form.
[0018]
The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a camera having a dust-proof structure for preventing dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of an image pickup device, and the camera. In the imaging device unit to be used, we propose a fixing means that can securely fix and hold the dust-proof member and the sealing structure disposed on the front side of the imaging device, while ensuring a reliable sealing structure and dust-proof function Another object of the present invention is to provide a camera capable of simplifying the configuration and realizing manufacturing simplification, 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 comprises an image pickup device for obtaining an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and at least a circular or polygonal plate shape as a whole. An area having a predetermined spread in the radial direction from the center of the self forms a transparent part, and the transparent part is disposed opposite to the front surface side of the imaging element with a predetermined interval, and the periphery of the dustproof member A substantially hermetically sealed space should be formed at a portion formed by the vibration member for providing vibration to the dust-proof member and the imaging element and the dust-proof member facing each other. A sealing structure configured to seal the space on the periphery of the imaging element and the dust-proof member, and a dust-proof member for pressing and fixing the dust-proof member to the sealing structure. A holding structure that presses the periphery, and And an image signal processing circuit for converting an image signal obtained from the imaging element into a signal suitable for recording as corresponding to an image formed on the photoelectric conversion surface of the element. And
[0020]
According to a second aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect of the invention, the holding structure unit also has a diaphragm function for blocking harmful light.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect, the holding structure portion has an annular shape.
[0022]
According to a fourth invention, in the camera according to the first invention, the holding structure section presses the dust-proof member at a plurality of locations.
[0023]
According to a fifth invention, in the camera according to any one of the first to fourth inventions, the holding structure portion is screwed to the sealing structure portion. To do.
[0024]
A sixth invention is characterized in that in the camera according to any one of the first to fourth inventions, the holding structure portion is fitted and fixed to the sealing structure portion. To do.
[0025]
According to a seventh invention, in the camera according to any one of the first to fourth inventions, the holding structure portion is configured to press and fix the dust-proof member to the sealing structure portion. The periphery of the dustproof member is pressed by point contact or line contact.
[0026]
According to an eighth aspect of the present invention, in the camera according to any one of the first to seventh aspects, at least a portion of the holding structure that contacts the dustproof member is formed of a vibration absorbing member. It is characterized by.
[0027]
According to a ninth invention, in the camera according to the first invention, the camera further includes a photographing lens mounting portion for mounting a photographing lens, and the photographing lens is detachable in the photographing lens mounting portion. To do.
[0028]
An image pickup device unit according to a tenth 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. The optical member, a vibration member disposed on the periphery of the optical member for applying vibration to the optical member, and a portion formed by facing both the imaging element and the optical member are substantially sealed. A sealing structure portion configured to seal the space portion on a peripheral side of the imaging element and the optical member so as to form a space portion, and pressing the optical member against the sealing structure portion And a holding structure that presses the peripheral edge of the optical member to fix the optical member.
[0029]
An eleventh invention is characterized in that, in the image sensor unit according to the tenth invention, the holding structure portion is formed with an opening having substantially the same shape corresponding to the shape of the image sensor.
[0030]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image sensor unit according to the tenth aspect of the invention, the holding structure portion has an annular shape.
[0031]
According to a thirteenth aspect, in the image sensor unit according to the tenth aspect, the holding structure portion presses the optical member at a plurality of locations.
[0032]
According to a fourteenth aspect, in the imaging element unit according to any one of the tenth to thirteenth aspects, the holding structure portion is screwed to the sealing structure portion. Features.
[0033]
According to a fifteenth aspect, in the imaging element unit according to any one of the tenth aspect to the thirteenth aspect, the holding structure portion is fitted and fixed to the sealing structure portion. Features.
[0034]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in any one of the tenth to thirteenth aspects, the holding structure portion is configured to press and fix the optical member to the sealing structure portion. The peripheral edge of the optical member is pressed by point contact or line contact.
[0035]
In a seventeenth aspect based on any one of the tenth aspect to the sixteenth aspect, at least a portion of the holding structure portion that is in contact with the optical member is formed of a vibration absorbing member. Features.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
First, a schematic configuration of the camera according to the first embodiment of the present invention will be described below.
[0037]
1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of the camera according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows an internal configuration of the camera by cutting a part thereof. FIG. 2 is a block diagram schematically showing mainly an electrical configuration of the camera.
[0038]
The camera 1 of the present embodiment includes a
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
The camera
[0042]
That is, an exposure opening having a predetermined aperture capable of guiding the subject light flux into the
[0043]
On the outer surface side of the camera
[0044]
As shown in FIG. 1, a desired subject image formed by various components, for example, the photographing
[0045]
The
[0046]
The reflecting
[0047]
On the other hand, while the camera 1 is performing a photographing operation, the reflecting
[0048]
As the
[0049]
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
[0050]
Next, details of the
3 and 4 are views showing a part of the image pickup unit in the camera of the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part showing the image pickup unit in an exploded manner. FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main part showing a part of the imaging unit in an enlarged manner, and shows an enlarged attachment site of the dustproof member and the pressing member.
[0051]
Note that the
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
The signal processing performed in the image
[0056]
An
[0057]
In other words, the
[0058]
As described above, the low-pass
[0059]
Therefore, by arranging the peripheral portion on the front side of the
[0060]
In other words, the position of the
[0061]
Thus, after the
[0062]
Further, as described above, the
[0063]
On the front side of the
[0064]
The
[0065]
Further, a peripheral portion of one surface (back side in the present embodiment) of the
[0066]
The
[0067]
An opening 23Af having a circular shape or a polygonal shape is formed in the vicinity of a substantially central portion of the dustproof
[0068]
A wall portion 23Ae protruding to the front surface side is formed in a substantially annular shape at the peripheral portion of the opening 23Af, and a receiving portion 23Ac is further protruded toward the front surface side at the front end side of the wall portion 23Ae. Is formed.
[0069]
On the other hand, a plurality of protruding portions 23Aa and pressing member fixing portions 23Ag (three in the present embodiment) project toward the front side at predetermined positions in the vicinity of the peripheral portion on the front side of the dustproof
[0070]
Of these, the projecting portion 23Aa serves as a position restricting member for positioning when the
[0071]
Further, the pressing member fixing portion 23Ag is a portion formed for screwing and fixing the
[0072]
FIG. 4 is an enlarged view of a part of the
[0073]
As described above, the pressing
[0074]
In this case, first, the dust-
[0075]
The receiving portion 23Ac comes into contact with a predetermined position of the dustproof filter 21 (actually, the piezoelectric element 22) (a portion that becomes a node during vibration described later).
[0076]
By disposing the
[0077]
In this case, a predetermined portion of the
[0078]
In other words, the dust-proof
[0079]
Thus, in order to press and fix the dust-proof filter 21 (dust-proof member) to the dust-proof filter receiving member 23 (sealing structure portion) by the constituent members such as the pressing
[0080]
Incidentally, as described above, the dustproof
[0081]
The
[0082]
Further, an
[0083]
Accordingly, with such a configuration, a predetermined gap is formed in the space between the
[0084]
In this case, the space portion is set to be a space wider than the above-described gap portion. The space formed by the gap portion and the space portion forms a sealed space that is substantially hermetically sealed by the
[0085]
As described above, in the
[0086]
Furthermore, in the present embodiment, the dustproof
[0087]
In the camera 1 of the present embodiment configured as described above, the
[0088]
Further, with respect to dust adhering to the exposed surface on the front side of the
[0089]
As described above, according to the first embodiment, the dust-proof member disposed on the front surface side of the
[0090]
In this case, since the plate-like pressing
[0091]
Further, since the
[0092]
In the above-described first embodiment, the dust-
[0093]
However, the form of the pressing member is not limited to such a form, and different forms of pressing members may be used. Below, the modification using the press member of the form different from the above-mentioned 1st Embodiment is enumerated.
[0094]
The configuration of each modified example shown below basically includes the same configuration as that of the first embodiment described above. Therefore, the same reference numerals are given to the same constituent members, the description thereof is omitted, and only different portions will be described in detail.
[0095]
5 and 6 are views showing a first modification of the first embodiment described above, and FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part showing the image pickup unit in an exploded manner. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a section of the image pickup unit in an enlarged manner, and shows an enlarged attachment site of the dustproof member and the pressing member.
[0096]
The pressing
[0097]
When the
[0098]
In the first embodiment described above, the protrusion 23Aa is provided on the dustproof
[0099]
That is, in the present modification, the pressing member fixing portion 23Ag formed for screwing and fixing the
Other configurations are the same as those in the first embodiment described above.
[0100]
In the first modified example configured as described above, the dust-
[0101]
FIGS. 7 and 8 are views showing a second modification of the first embodiment described above, and FIG. 7 is an exploded perspective view of a main part showing an exploded image pickup unit. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a section of the imaging unit in an enlarged manner, and shows an enlarged attachment site of the dustproof member and the pressing member.
[0102]
The
[0103]
When the
[0104]
In this modification as well, the protrusion 23Aa of the dustproof
About another structure, it is based on the structure of the above-mentioned 1st Embodiment or its 1st modification.
[0105]
In the second modified example configured as described above, since the
[0106]
As described above, also in the above-described first and second modified examples, it is possible to obtain the same effect as in the above-described first embodiment. In addition, in the first and second modified examples, the periphery of the
[0107]
On the other hand, in the above-described first embodiment and the first and second modified examples, as a means for fixing the
[0108]
However, the fixing means for the
[0109]
9, 10, 11, 12, and 13 are views showing a third modification of the first embodiment described above, and FIG. 9 is an exploded perspective view of a main part showing an exploded image pickup unit. is there. FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the imaging unit is assembled. 11 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 12 is a perspective view illustrating a state when the pressing member is assembled to the imaging unit. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a section of the imaging unit in an enlarged manner, and shows an enlarged attachment site of the dustproof member and the pressing member.
[0110]
The fixing means for the dust-proof
[0111]
On the other hand, the dust-proof
[0112]
In addition, a fitting convex portion 23Ai provided with a circumferential groove 23Aj (see FIG. 11) at the base portion is projected from the distal end portion of the pressing member fixing portion 23Ah so as to fit the convex piece 20Bb of the
[0113]
Accordingly, the half-moon-shaped notches formed in the plurality of convex pieces 20Bb of the
[0114]
In a state where the
[0115]
In order to fit the
[0116]
That is, as shown in FIG. 12, the pressing
Other configurations are the same as those in the first embodiment described above.
[0117]
With such a configuration, the same effect as in the first embodiment described above can be obtained. In addition, in the third modified example, the pressing
[0118]
The fitting-type pressing member shown in the third modified example is also configured to press the peripheral edge of the
[0119]
FIG. 14 is a main part enlarged cross-sectional perspective view showing a fourth modification of the above-described first embodiment and showing a cross-section of a part of the image pickup unit in an enlarged manner, and shows attachment portions of the dustproof member and the pressing member. It is shown enlarged.
[0120]
A plurality of pressing
[0121]
Then, the convex piece 20Bb of the
[0122]
Also in the present modification, the protrusion 23Aa of the dustproof
Other configurations are the same as those in the first embodiment described above.
[0123]
In the fourth modified example configured as described above, the pressing
[0124]
FIG. 15 is a main part enlarged cross-sectional perspective view showing a fifth modification of the above-described first embodiment and showing a cross-section of an enlarged part of the imaging unit, and shows attachment portions of the dustproof member and the pressing member. It is shown enlarged.
[0125]
The pressing
[0126]
Then, the convex piece 20Bb of the
[0127]
In this modification as well, the protrusion 23Aa of the dustproof
Other configurations are the same as those in the first embodiment described above.
[0128]
In the fifth modified example configured as described above, since the
[0129]
As described above, also in the above-described fourth and fifth modification examples, it is possible to obtain the same effect as in the above-described third modification example. In addition, in the fourth and fifth modified examples, the periphery of the
[0130]
Next, a camera according to a second embodiment of the present invention will be described below.
The configuration of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment described above, and includes a dustproof
[0131]
Here, the detail of the
FIGS. 16, 17 and 18 are views showing a part of the image pickup unit in the camera of the second embodiment of the present invention. FIG. 16 is an exploded perspective view of the main part showing the image pickup unit disassembled. FIG. FIG. 17 is a perspective view showing a part of the imaging unit in an assembled state by cutting. 18 is a cross-sectional view taken along the cut surface of FIG.
[0132]
Note that the
[0133]
The
[0134]
The
[0135]
The
[0136]
The signal processing performed in the image
[0137]
An
[0138]
In other words, the
[0139]
As described above, the low-pass
[0140]
Therefore, by arranging the peripheral portion on the front side of the
[0141]
In other words, the position of the
[0142]
Thus, after the
[0143]
Further, as described above, the
[0144]
On the front side of the
[0145]
The
[0146]
Further, a peripheral portion of one surface (back side in the present embodiment) of the
[0147]
The
[0148]
In the vicinity of the substantially central portion of the dustproof
[0149]
A
[0150]
On the other hand, a plurality of (three in this embodiment) pressing
[0151]
The pressing
[0152]
In this case, a convex portion similar to the convex portion 20Ad of the
[0153]
In other words, each pressing
[0154]
In this case, the predetermined part of the
[0155]
In other words, the dustproof
[0156]
By the way, as described above, the dustproof
[0157]
Accordingly, a
[0158]
As described above, in the
[0159]
Furthermore, in the present embodiment, the dustproof
[0160]
In the camera of the present embodiment configured as described above, the dust-
[0161]
In this case, with respect to dust adhering to the exposed surface on the front surface side of the
[0162]
FIG. 19 is a front view showing only the dust-
[0163]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the
[0164]
In this case, since the amplitude is substantially zero at the position of the vibration node as indicated by
[0165]
In this state, the dustproof
[0166]
The resonance frequency at this time is determined by the shape, plate thickness, material, and the like of the
[0167]
In another example shown in FIGS. 22 to 24, a case where secondary vibration is generated for a dustproof filter having the same configuration as the example shown in FIGS. 19 to 21 is shown.
[0168]
In this case, FIG. 22 is a front view showing only the dust-
[0169]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the
[0170]
In this case, as shown by
[0171]
In this state, the dustproof
[0172]
In addition, when primary vibration is generated as shown in FIGS. 19 to 21, the volume of the sealed
[0173]
As the volume change with respect to the sealed
[0174]
As described above, according to the second embodiment, a substantially sealed sealing space including the
[0175]
In general, if the distance between the optical LPF 25 (optical element) and the dustproof filter 21 (dustproof member) is set short, the volume of the
[0176]
On the other hand, when the distance between the optical LPF 25 (optical element) and the dustproof filter 21 (dustproof member) is set to be long in order to secure the volume of the sealed
[0177]
Therefore, in this embodiment, the
[0178]
Further, the dust-
[0179]
That is, since the pressing part of the dust-
[0180]
In the above-described second embodiment, the plurality of pressing
[0181]
On the other hand, in the above-described second embodiment, as a means for fixing the plurality of pressing
[0182]
The configuration of each modified example shown below is basically the same as that of the second embodiment described above. Therefore, the same reference numerals are given to the same constituent members, the description thereof is omitted, and only different portions will be described in detail.
[0183]
25, FIG. 26, FIG. 27, and FIG. 28 show a first modification of the above-described second embodiment, and FIG. 25 is a perspective view schematically showing an imaging unit of this modification. FIG. 26 is an enlarged exploded perspective view of a main part showing the pressing member and the pressing member fixing portion taken out and enlarged. 27 to 28 are operation diagrams showing a procedure when the pressing member is attached and fixed to the pressing fixing portion.
[0184]
As shown in FIGS. 25 and 26, the pressing
[0185]
On the other hand, the dust-proof filter receiving member 23C constituting a part of the sealing structure portion of the
[0186]
For this purpose, on the front end surface of the pressing member fixing portion 23Ca, a fitting convex portion 23Ci having a circumferential groove 23Cj (see FIG. 26) for fitting the perforation 20Cc of the
About another structure, it is based on the structure of the above-mentioned 2nd Embodiment.
[0187]
When the
[0188]
In this state, the pressing
[0189]
At this time, the small-diameter portion of the perforation 20Cc of the
[0190]
In this way, when the
[0191]
As described above, in the first modification of the second embodiment, the fixing means for fixing the plurality of pressing
[0192]
FIG. 29 is an enlarged exploded perspective view of a main part showing a second modification of the second embodiment of the present invention, in which the convex part 20Cd is omitted from the pressing
[0193]
FIG. 30 is an enlarged exploded perspective view of a main part showing a third modified example of the second embodiment of the present invention, and a convex groove 20Ce instead of the convex part 20Cd of the
[0194]
When it is set as such a form, 20 C of press members will press the
[0195]
By the way, in each above-mentioned embodiment and each modification about them, a press member is formed with elastic bodies, such as a plate-shaped spring. When the pressing member presses the dustproof filter (dustproof member) and the elastic force and the strength of the member necessary for pressing and fixing the dustproof filter to the dustproof filter receiving member (sealing structure) are considered, the material of the pressing member itself Is generally formed of, for example, metal.
[0196]
However, when the pressing member is formed only of a hard member such as a metal, there may be a case where the vibration of the dustproof filter is hindered at the contact portion between the pressing member and the dustproof filter.
[0197]
Therefore, for example, it is conceivable to form the pressing member using a soft member such as a synthetic resin such as plastic or a hard rubber.
[0198]
For example, FIG. 31 is a cross-sectional view showing a modification of the pressing member according to the third embodiment of the present invention, and showing an example in which convex portions to be formed on the pressing member are integrally formed. is there.
[0199]
The
[0200]
Further, similarly to the above-described first embodiment, it is possible to easily cope with a form in which the
[0201]
In some cases, more elastic force is required than in the case of the
[0202]
That is, FIG. 32 is a cross-sectional view showing another modified example of the pressing member in the third embodiment.
[0203]
In the
[0204]
That is, in the above-described one modification or another modification shown in FIGS. 31 and 32, at least a portion of the
[0205]
In the imaging unit (15) using the
[0206]
That is, only the
[0207]
Accordingly, the
[0208]
In addition, as a form of the pressing member which also has this vibration-absorbing member, the following forms are also conceivable.
[0209]
33 and 34 show still another modification of the above-described third embodiment, and FIG. 33 is a cross-sectional view showing only the pressing member. FIG. 34 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a part of the imaging unit to which the pressing member of FIG. 33 is applied.
[0210]
The pressing member 30 </ b> C in this modification is configured by a
[0211]
For example, a soft member such as felt, urethane, soft plastic, or rubber is applied to the
[0212]
Then, as shown in FIG. 34, the vibration absorbing member attached to the
Other configurations are based on the second embodiment described above.
[0213]
As described above, according to this modified example, the pressing
[0214]
Furthermore, since the
[0215]
By the way, in above-mentioned 1st Embodiment, 20 A of press members which comprise a part of holding structure part are formed so that it may become an annular shape, and it is comprised so that the peripheral part of the dust-
[0216]
As described above, the
[0217]
In this case, a light beam other than the light beam that passes through the photographing
[0218]
Therefore, means for solving such a problem will be described below.
FIG. 35 is a perspective view showing only the pressing member applied in the image sensor unit of the camera according to the fourth embodiment of the present invention.
[0219]
The fourth embodiment of the present invention is an embodiment configured by applying an annular pressing member among the above-described embodiments and modifications, that is, the first embodiment and modifications (first to first). 5 modification), which is substantially the same as the configuration of the
[0220]
The pressing
[0221]
That is, the pressing
Other configurations are based on the above-described first embodiment.
[0222]
As described above, according to the fourth embodiment, the pressing
[0223]
Thereby, the occurrence of flare, ghost, etc. can be suppressed, so that a good image signal can be displayed or recorded. Therefore, an image displayed based on this image signal can also ensure good image quality.
[0224]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a camera having a dustproof structure that prevents dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of an image sensor and an image sensor unit used therefor, Proposed fixing means that can securely hold and hold the dustproof member and sealing structure to be installed, simplifying the configuration while ensuring a reliable sealing structure and dustproof function, simplifying manufacturing It is possible to provide a camera capable of realizing the above and an image sensor unit used for the camera.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a camera according to a first embodiment of the present invention, and is a perspective view schematically showing an internal configuration by cutting a part of the camera.
2 is a block diagram schematically showing mainly an electrical configuration in 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.
FIG. 1 is an enlarged perspective view of a main part showing a part of the imaging unit (attachment site of a dustproof member and a pressing member) in an enlarged manner.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part in an exploded manner showing an imaging unit of a first modification of the first embodiment of the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a cross section of a part of the image pickup unit of FIG. 5 (attachment site of a dustproof member and a pressing member).
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a main part in an exploded manner of an imaging unit according to a second modification of the first embodiment of the present invention.
8 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a cross section of a part of the image pickup unit of FIG. 7 (attachment site of a dustproof member and a pressing member).
FIG. 9 is an exploded perspective view of a main part in an exploded manner showing an imaging unit of a third modification of the first embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a state in which the imaging unit of FIG. 9 is assembled.
11 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
12 is a perspective view showing a state when a pressing member is assembled to the image pickup unit of FIG. 9;
13 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a cross section of a part of the image pickup unit of FIG. 9 (attachment site of a dustproof member and a pressing member).
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a cross section of a part (attachment site of a dustproof member and a pressing member) of an imaging unit of a fourth modified example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part showing a cross section of a part (attachment site of a dustproof member and a pressing member) of an imaging unit of a fifth modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an exploded perspective view of a main part in an exploded manner showing an imaging unit in a camera according to a second embodiment of the present invention.
17 is a perspective view showing a state in which the imaging unit of FIG. 16 is assembled and a part thereof is cut away.
18 is a cross-sectional view taken along a cut surface in FIG.
19 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.
20 is a view showing a state change of the dustproof filter and the piezoelectric element when a driving voltage is applied to the piezoelectric element of FIG. 19, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
21 is a view showing a change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when a driving voltage is applied to the piezoelectric element of FIG. 19, and is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
22 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.
23 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 22, showing another example of the change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG.
24 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 22, showing another example of a change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element of FIG.
FIG. 25 is a perspective view schematically showing an imaging unit of a first modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 26 is an enlarged exploded perspective view of a main part of the image pickup unit of FIG.
27 is an operational diagram showing a procedure when a pressing member is attached and fixed to the pressing and fixing portion of FIG. 25;
28 is an operational diagram showing a procedure when a pressing member is attached and fixed to the pressing and fixing portion of FIG. 25;
FIG. 29 is an enlarged exploded perspective view of main parts showing a second modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 30 is an enlarged exploded perspective view of main parts showing a third modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a cross-sectional view showing a modification of the pressing member according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a cross-sectional view showing another modification of the pressing member according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 33 is a cross-sectional view showing only a pressing member of still another modified example of the third embodiment of the present invention.
34 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an enlarged part of an imaging unit to which the pressing member of FIG. 33 is applied.
FIG. 35 is a perspective view showing only a pressing member applied in an image sensor unit of a camera according to a fourth embodiment of the present invention.
[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, 20A, 20B, 20C, 20D ... Pressing member (holding structure)
20Dn ...... Opening
21 …… Dustproof filter (dustproof member; optical member)
22 ... Piezoelectric element (vibration member; electromechanical transducer)
23 ・ 23A ・ 23C …… Dustproof filter receiving member (sealing structure)
23d ...... annular projection
23Aa ... Projection (Dust-proof member position regulating member)
23a ・ 23Ca ・ 23Ag ・ 23Ah …… Pressing member fixing part
23Ai ・ 23Ci …… Fitting convex part
23Aj ・ 23Cj …… Circumferential groove
23Ck protrusion
24 ...... CCD case (imaging element storage case member; sealing structure)
24d …… Ground groove
25 …… Optical low-pass filter (optical LPF; optical element)
26 …… Low-pass filter receiving member
27 …… Image sensor (CCD)
28 …… Image sensor fixing plate
30A ・ 30B ・ 30C …… Pressing member (holding structure)
33 …… Vibration absorbing member (holding structure)
48 …… Dust-proof filter drive
51 …… Sealing space
51a …… Cavity
51b …… Space
Claims (17)
全体として円形乃至多角形の板状をなし少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなし、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た防塵部材と、
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、
上記防塵部材を上記封止構造部に対して押圧固定するために当該防塵部材の周縁部を押圧する保持構造部と、
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、
を具備する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;
As a whole, a circular or polygonal plate shape is formed, and at least a region having a predetermined spread in the radial direction from the center of the self forms a transparent portion, and this transparent portion is opposed to the front surface side of the image sensor with a predetermined interval. A provided dustproof member,
A vibrating member disposed on the periphery of the dustproof member for applying vibration to the dustproof member;
The space portion is sealed on the peripheral side of the image pickup device and the dust-proof member so as to form a substantially sealed space portion at a portion where both the image pickup device and the dust-proof member face each other. A configured sealing structure; and
A holding structure that presses the periphery of the dust-proof member to press-fix the dust-proof member against the sealing structure; and
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;
A camera comprising:
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た光学部材と、
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光学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、
上記光学部材を上記封止構造部に対して押圧固定するために当該光学部材の周縁部を押圧する保持構造部と、
を具備する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;
The space part is sealed on the peripheral side of the image sensor and the optical member so as to form a substantially sealed space part in a part formed by facing both the image sensor and the optical member. Sealed sealing structure,
A holding structure that presses the peripheral edge of the optical member in order to press and fix the optical member to the sealing structure; and
An image pickup device unit comprising:
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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