JP4119937B2 - Camera and image sensor unit used therefor - Google Patents
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Description
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。 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.
近年、撮影光学系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。 2. Description of the Related Art In recent years, a charge coupled device (CCD; Charge Coupled Device) such as a solid-state imaging device in which a subject image formed based on a light flux from a subject that has passed through a photographing optical system (hereinafter referred to as a subject light flux) is disposed at a predetermined position. Hereinafter, the image is formed on a photoelectric conversion surface such as an image sensor, and an electrical image signal representing a desired subject image is generated using the photoelectric conversion function of the image sensor and the like. A signal based on the above 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 displayed in a predetermined form. To record data in a predetermined recording area of a predetermined recording medium, read out the image data recorded on the recording medium, and display the image data using a display device A digital camera, such as a so-called digital still camera or digital video camera, configured to display an image corresponding to the processed image signal after the conversion processing so as to obtain an optimum image signal ( Hereinafter, a digital camera or simply a camera) is generally put into practical use and widely used.
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。 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.
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。 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.
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。 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.
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。 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 the shutter / aperture mechanism inside the camera body, so that dust may be generated during the operation from these various mechanisms. There is also.
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。 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.
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。 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.
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。 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.
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。 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.
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。 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.
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。 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.
また、特開平2001−298640号公報によって開示されているカメラにおいては、撮像素子の前面側に配置される光学部材の表面に付着した塵埃等を除去する手段としてワイパー部材を備えて構成している。 In addition, the camera disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-298640 is provided with a wiper member as means for removing dust or the like attached to the surface of an optical member disposed on the front side of the image sensor. .
このワイパー部材は、ローパスフイルタ等の光学部材の表面を擦りながら移動することによって当該光学部材の表面上を掃き拭い、これによって光学部材の表面上に付着した塵埃等を除去するというものである。そして、ワイパーによって掃き払われた塵埃等は、当該光学部材の近傍に形成されたカメラ本体部の溝部に入るように構成されている。 This wiper member sweeps and wipes the surface of the optical member by moving while rubbing the surface of the optical member such as a low-pass filter, thereby removing dust and the like attached on the surface of the optical member. The dust or the like that has been swept away by the wiper is configured to enter the groove portion of the camera body formed in the vicinity of the optical member.
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。 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.
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。 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.
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。 In other words, 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 adverse effects such as mechanical deterioration and deviation will be exerted on the image pickup device and various mechanisms disposed in the vicinity thereof due to this excitation action.
また、上記特開平2001−298640号公報による手段によれば、ワイパー部材やこれを駆動するための駆動モータ等の構成部材が新たに必要となり、これを配置するカメラ内部の空間を確保しなければならない。したがって、カメラ自体の大型化を招いてしまうという問題がある。 Further, according to the means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-298640, a component member such as a wiper member and a drive motor for driving the wiper member is newly required, and a space inside the camera in which the wiper member is disposed must be secured. Don't be. Therefore, there is a problem that the size of the camera itself is increased.
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、所定の加振手段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。 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 dust-proof member with a predetermined amplitude by a predetermined vibration means against dust attached to the outer surface of the dust-proof member. Yes.
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。 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.
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、カメラ内部に設けられる光学部材に付着した塵埃等を除去する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。 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 that removes dust and the like attached to an optical member provided inside the camera, and an image sensor unit used therefor. That is.
本発明の第1のカメラは、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の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔て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上記防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、上記防塵部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記防塵部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記防塵部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、を具備し、上記支持部は環状に形成されていることを特徴とする。 The first camera of the present invention includes an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an optical low-pass filter that is disposed opposite to the photoelectric conversion surface of the image sensor. A dust-proof member having a transparent portion and opposed to the front side of the optical low-pass filter at a predetermined interval; and a vibration-proof member disposed on the periphery of the dust-proof member for applying vibration to the dust-proof member. A vibration support member, and a support portion that supports a vibration node of the dustproof member generated by the vibration member on the surface of the dustproof member, and the optical low-pass filter and the dustproof member are opposed to each other. The sealing structure part which comprises the site | part formed by this in the sealed space is comprised , The said support part is formed cyclically | annularly, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の第1の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、上記撮像素子の光電変換面の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔て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上記防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、上記防塵部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記防塵部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記防塵部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、を具備し、上記支持部は環状に形成されていることを特徴とする。 The first image sensor unit of the present invention includes an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an optical low-pass disposed opposite to the photoelectric conversion surface of the image sensor. A filter, a transparent portion, and a dust-proof member disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval; and a vibration-proof member disposed on a peripheral edge of the dust-proof member And a support part for supporting a vibration node of the dustproof member generated by the vibrational member on the surface of the dustproof member, both the optical low-pass filter and the dustproof member. The sealing structure part which comprises the site | part formed in opposition in the sealed space is comprised , The said support part is formed cyclically | annularly, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の第2のカメラは、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の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔て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上記光学部材に振動を与えるための加振用部材と、上記光学部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記光学部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記光学部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、を具備し、上記支持部は環状に形成されていることを特徴とする。 The second camera of the present invention includes an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an optical low-pass filter that is disposed opposite to the photoelectric conversion surface of the image sensor. An optical member having a transparent portion and opposed to the front surface side of the optical low-pass filter with a predetermined interval, and disposed on a peripheral portion of the optical member for applying vibration to the optical member. A vibration member, and a support portion that supports a vibration node of the optical member generated by the vibration member on the surface of the optical member, and the optical low-pass filter and the optical member are opposed to each other. The sealing structure part which comprises the site | part formed by this in the sealed space is comprised , The said support part is formed cyclically | annularly, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の第2の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、上記撮像素子の光電変換面の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔て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上記光学部材に振動を与えるための加振用部材と、上記光学部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記光学部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記光学部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、を具備し、上記支持部は環状に形成されていることを特徴とする。 The second image sensor unit of the present invention includes an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an optical low-pass disposed opposite to the photoelectric conversion surface of the image sensor. An optical member having a filter, a transparent portion, and opposed to the front surface side of the optical low-pass filter at a predetermined interval; and disposed on a peripheral portion of the optical member to apply vibration to the optical member. And a support portion for supporting a vibration node of the optical member generated by the vibration member on the surface of the optical member, both of the optical low-pass filter and the optical member. The sealing structure part which comprises the site | part formed in opposition in the sealed space is comprised , The said support part is formed cyclically | annularly, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、カメラ内部に設けられる光学部材に付着した塵埃等を除去する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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the camera which removes the dust etc. which adhered to the optical member provided in a camera, and an image pick-up element unit used for this can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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。 First, a schematic configuration of the camera according to the first embodiment of the present invention will be described below.
図1・図2は、本発明の第1の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。 1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of the camera according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram showing the 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.
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。
The camera 1 of the present embodiment includes a camera body 11 and a
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。
The
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。
The
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)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。
The camera main body 11 includes various constituent members and the like, and is a photographic optical system that is a connecting member for detachably mounting the
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。
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
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。
On the outer surface side of the camera main body 11, the above-described photographing optical
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)と、等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
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
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。
The
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。
The reflecting
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。
On the other hand, while the camera 1 is performing a photographing operation, the reflecting
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。
As the
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。
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
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。
Next, details of the
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.
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。
Note that the
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(後述する第1の部材)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(第1の部材)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押圧部材20等によって構成されている。
The
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。
The
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。
The
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。
The signal processing performed in the image signal processing circuit 16a is, for example, connected on the photoelectric conversion surface of the
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。
An
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。
In other words, the
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。
As described above, the low-pass
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。
Therefore, by arranging the peripheral portion on the front side of the
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。
In other words, the position of the
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。
Thus, after the
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。
Further, as described above, the
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。
On the front side of the
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置されているものである。
The
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。
Further, a peripheral portion of one surface (back side in the present embodiment) of the
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。
The
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。
In the vicinity of the substantially central portion of the dustproof
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。
A
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。
On the other hand, in the vicinity of the outer peripheral edge portion on the front surface side of the dustproof
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。
The pressing
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。
In this case, the predetermined part of the
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。
In other words, the dustproof
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。
By the way, as described above, the dustproof
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。
Accordingly, a
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。
As described above, in the
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第1の部材であ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(第1の部材)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。
Furthermore, in this embodiment, the dustproof
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を対向配置し、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。
In the camera of the present embodiment configured as described above, the
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。
In this case, with respect to dust adhering to the exposed surface on the front surface side of the
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圧電素子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。
FIG. 6 is a front view showing only the
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7・図8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。
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the
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。
In this case, since the amplitude is substantially zero at the position of the vibration node as indicated by
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。
In this state, the dustproof
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。
Note that the resonance frequency at this time is determined by the shape, plate thickness, material, and the like of the
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。 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.
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圧電素子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。
In this case, FIG. 9 is a front view showing only the dust-
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10・図11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。
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the
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。
In this case, as shown by
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。
In this state, the dustproof
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。
When primary vibration is generated as shown in FIGS. 6 to 8, the volume of the sealed
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。
As the volume change with respect to the sealed
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圧電素子22が接着剤による貼着等の手段により配設されている。
By the way, in the
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)と圧電素子22(加振用部材)との構成の詳細について、以下に説明する。
Here, the detailed configuration of the dustproof filter 21 (dustproof member) and the piezoelectric element 22 (vibration member) in the
図12・図13・図14・図15・図16・図17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る。このうち図12は、防塵部材(光学部材;防塵フイルター)と加振用部材(加振素子;圧電素子)及び防塵フイルター受け部材を取り出して、その背面側(撮像素子側)から見た際の斜視図であって、一部を破断して示している。また、図13は、図12のP−P線に沿う断面図である。図14・図15は、当該撮像ユニットにおける加振用部材が貼着された状態の防塵部材を取り出して示す斜視図であって、図14は正面側(防塵部材側)から見た場合を、図15は背面側(撮像素子側)から見た場合をそれぞれ示している。図16・図17は、当該撮像ユニットにおける加振用部材のみを取り出して示す斜視図であって、図16は正面側(防塵部材側)から見た場合を、図17は背面側(撮像素子側)から見た場合をそれぞれ示している。 FIG. 12, FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15, FIG. 16 and FIG. 17 are diagrams showing a part of the constituent members constituting the imaging unit of the camera of this embodiment. Among these, FIG. 12 shows the dust-proof member (optical member; dust-proof filter), the vibration-exciting member (vibration element; piezoelectric element) and the dust-proof filter receiving member taken out and viewed from the back side (image sensor side). It is a perspective view, Comprising: A part is cut | disconnected and shown. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line P-P in FIG. FIGS. 14 and 15 are perspective views showing the dust-proof member in a state where the vibration member in the imaging unit is adhered, and FIG. 14 shows the case when viewed from the front side (dust-proof member side). FIG. 15 shows a case when viewed from the back side (image sensor side). FIGS. 16 and 17 are perspective views showing only the vibration member in the image pickup unit. FIG. 16 is a view from the front side (dust-proof member side), and FIG. The case seen from the side) is shown.
本撮像ユニット15における圧電素子22は、例えば板状の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電気機械変換素子である。そして、この圧電素子22には、防塵フイルター駆動部48が電気的に接続されている。これによって、周期的な電圧が圧電素子22に対して印加されることで防塵フイルター21は、所定の周期で振動するようになっている。
The
そのために、圧電素子22には、図16に示すようにその一方の面、即ち防塵フイルター21に貼着される側の表面に第1導電部材22bが、他方の面、即ち防塵フイルター21の側の表面とは反対側の表面(背面側の表面)に第2導電部材22aが形成されている。そして、第1導電部材22bの一部は、さらに圧電素子22の外縁側の側面に沿って形成されている。
Therefore, as shown in FIG. 16, the
これら第1導電部材22b及び第2導電部材22aには、図15に示すように防塵フイルター駆動部48からのリード線63がそれぞれに接続されている。これによって、防塵フイルター駆動部48は、圧電素子22に対して所定の電圧を印加し得るようになっている。つまり、第1導電部材22b及び第2導電部材22aは、圧電素子22の電極の役目をしている部材である。
The first
本実施形態においては、上述したように圧電素子22は、防塵フイルター21の周縁部の一方の表面に接着等の手段によって貼着されるように構成されている。したがって、圧電素子22の一方の面が防塵フイルター21に対する接着面となり、そのままでは、当該表面に設けられる第1導電部材22bに対してリード線63等の接続部材を接続することができない状態になる。そこで、第1導電部材22bの一部を圧電素子22の外縁側の側面に沿わせて形成するようにしている。このように第1導電部材22bを形成することで、当該第1導電部材22bに対してリード線63等の接続部材を接続し得るようになっている。
In the present embodiment, as described above, the
以上説明したように上記第1の実施形態によれば、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。
As described above, according to the first embodiment, the substantially sealed seal including the
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。
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
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。
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
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。
Therefore, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、圧電素子22を板状の電気機械変換素子で形成し、この圧電素子22の一方の面に第1導電部材22bを設け、他方に面に第2導電部材22aを設けると共に、さらに第1導電部材22bの一部を圧電素子22の外縁側の側面に沿わせて設けるようにしたので、リード線63等の接続手段を配設するのに容易な構成となっている。これにより防塵フイルター駆動部48と圧電素子22との間の配線構成を簡略化することができることから、製造工程における組み立て作業時間の短縮化や作業工程の削減等の製造工程の簡略化を行なうことができ、これに伴って製造コストの低減化に寄与することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、防塵フイルター21及び圧電素子22等によって構成される防塵機構の構造を簡略化することにより、製造上のばらつきを無くし安定した機構精度を確保することができる。
Furthermore, by simplifying the structure of the dustproof mechanism constituted by the
上述の第1の実施形態においては、圧電素子22における第1導電部材22bは、その一部を圧電素子22の外縁側の側面に沿わせて形成するようにしているが、これをさらに延出させて形成する形態も考えられる。次に説明する本発明の第2の実施形態が、その例示である。
In the first embodiment described above, a part of the first
図18・図19・図20・図21・図22・図23は、本発明の第2の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る。このうち図18は、防塵部材と加振用部材及び防塵フイルター受け部材を取り出して、その背面側(撮像素子側)から見た際の斜視図であって、一部を破断して示している。また、図19は、図18のP−P線に沿う断面図である。図20・図21は、当該撮像ユニットにおける加振用部材が貼着された状態の防塵部材を取り出して示す斜視図であって、図20は正面側(防塵部材側)から見た場合を、図21は背面側(撮像素子側)から見た場合をそれぞれ示している。図22・図23は、当該撮像ユニットにおける加振用部材のみを取り出して示す斜視図であって、図22は正面側(防塵部材側)から見た場合を、図23は背面側(撮像素子側)から見た場合をそれぞれ示している。 FIG. 18, FIG. 19, FIG. 20, FIG. 21, FIG. 22 and FIG. 23 are diagrams showing a part of constituent members constituting the imaging unit of the camera according to the second embodiment of the present invention. Among these, FIG. 18 is a perspective view of the dust-proof member, the vibration-exciting member, and the dust-proof filter receiving member taken out and viewed from the back side (imaging element side), with a part broken away. . FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. FIGS. 20 and 21 are perspective views showing the dust-proof member in a state where the vibration member in the imaging unit is adhered, and FIG. 20 shows the case when viewed from the front side (dust-proof member side). FIG. 21 shows a case when viewed from the back side (image sensor side). 22 and 23 are perspective views showing only the vibration member in the image pickup unit. FIG. 22 shows the case seen from the front side (dust-proof member side), and FIG. 23 shows the back side (image pickup element). The case seen from the side) is shown.
本実施形態の構成は、基本的に上述の第1の実施形態と同様のものであって、圧電素子22に設けられる導電部材の構成が異なるのみである。したがって、その他の構成についての説明及び図示は省略し、上述の第1の実施形態を参照するものとする。
The configuration of this embodiment is basically the same as that of the above-described first embodiment, and only the configuration of the conductive member provided in the
本実施形態においては、上述したように圧電素子22の一方の面、即ち防塵フイルター21に貼着される側の表面に設けられる第1導電部材22bの一部が、圧電素子22の外縁側の側面に沿って形成され、さらに他方の面、即ち防塵フイルター21の側の表面とは反対側の表面(背面側の表面であって第2導電部材22aが設けられる側の面)にまで延出して形成されている。
In the present embodiment, as described above, a part of the first
これに応じて、当該反対側の表面に形成される第2導電部材22aは、第1導電部材22bの延出部位を避けて形成されている。そして、この反対側の表面(背面側の表面)上において、第1導電部材22bと第2導電部材22aとの間には絶縁部65が設けられている。これにより、当該反対側の表面上において、第1導電部材22bの延出部位と第2導電部材22aとが導通してしまうことがないように構成されている。
Accordingly, the second
なお、上述のように構成した圧電素子22が防塵フイルター21の周縁部の所定の位置に貼着された状態で、本撮像ユニット15が組み立てられることになるが、この場合において、圧電素子22の第2導電部材22aが設けられている側の所定の部位が防塵フイルター受け部材23の受け部23cに当接することになる。したがって、このとき防塵フイルター受け部材23の受け部23cは、第1導電部材22bの延出部位と第2導電部材22aとにわたって配設される場合もある。しかし、防塵フイルター受け部材23の受け部23cは、例えばモールド成形部材等の非導電性部材によって形成されていることから、第1導電性部材22bの延出部位と第2の導電部材22aの両者が導通状態になることはない。
その他の構成については、上述の第1の実施形態と同様である。
The
About another structure, it is the same as that of the above-mentioned 1st Embodiment.
以上説明したように上記第2の実施形態においては、第1導電部材22bが他方の面まで延出して形成されていることから、図21に示すように、当該第1導電部材22bに接続すべきリード線63等の接続部材は、圧電素子22の外縁側の側面だけでなく、これを延出させた他方の面の側に形成される延出部位に対しても配設することができるので、配線構成の自由度を拡げることができる。
As described above, in the second embodiment, since the first
上述の第1・第2の実施形態においては、第1導電部材22bを圧電素子22の外縁側の側面に沿わせて形成するようにしているが、このような形態に限らず、第1導電部材22bは、例えば内縁側の側面に沿わせて形成することもできる。この場合の加振用部材(圧電素子)の構成を図24〜図27によって、以下に変形例として示す。
In the first and second embodiments described above, the first
図24・図25は、第1導電部材を加振用部材の内縁側の側面に沿わせて形成した場合の第1の変形例を示し、撮像ユニットにおける加振用部材のみを取り出して示す斜視図である。このうち、図24は正面側(防塵部材側)から見た場合を、図25は背面側(撮像素子側)から見た場合をそれぞれ示している。 24 and 25 show a first modification in the case where the first conductive member is formed along the side surface on the inner edge side of the vibration member, and is a perspective view showing only the vibration member in the imaging unit. FIG. Of these, FIG. 24 shows a case when viewed from the front side (dust-proof member side), and FIG. 25 shows a case when viewed from the back side (image sensor side).
また、図26・図27は、第1導電部材を加振用部材の内縁側の側面に沿わせて形成した場合の第2変形例の加振用部材を示す斜視図である。このうち、図26は正面側(防塵部材側)から見た場合を、図27は背面側(撮像素子側)から見た場合をそれぞれ示している。 FIGS. 26 and 27 are perspective views showing a vibration member according to a second modified example in which the first conductive member is formed along the side surface on the inner edge side of the vibration member. Of these, FIG. 26 shows a case when viewed from the front side (dust-proof member side), and FIG. 27 shows a case when viewed from the back side (image sensor side).
第1例においては、圧電素子22の一方の面に形成される第1導電部材22bの一部を内縁側の側面に沿わせて形成するようにしている。これは、上述の第1の実施形態に対する変形態様である。
In the first example, a part of the first
一方、第2例においては、圧電素子22の一方の面に形成される第1導電部材22bの一部を内縁側の側面に沿わせて形成し、さらに他方の面まで延出させて形成している。そして、この第1導電部材22bの延出部位と第2導電部材22aとの間には絶縁部65が形成されている。この形態は、上述の第2の実施形態に対する変形態様である。
On the other hand, in the second example, a part of the first
したがって、このような変形態様に示すように第1導電部材22bを形成しても、上述の第1・第2の実施形態と略同様の効果を得ることができる。
Therefore, even if the first
また、上述の各実施形態においては、第1導電部材22bを圧電素子22の外縁側又は内縁側の側面に沿わせて形成するようにしているが、これとは別に、次に示すような形態も考えられる。
Further, in each of the above-described embodiments, the first
図28・図29は、本発明の第3の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うち加振用部材のみを取り出して示す斜視図であって、図28は正面側(防塵部材側)から見た場合を、図29は背面側(撮像素子側)から見た場合をそれぞれ示している。また、図30は、図29のQ−Q線に沿う断面の要部拡大断面図である。 FIG. 28 and FIG. 29 are perspective views showing only the vibrating member out of the constituent members constituting the imaging unit of the camera according to the third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 29 shows the case viewed from the back side (image sensor side). FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the cross section taken along the line QQ in FIG.
本実施形態の構成は、基本的には上述の第1・第2の実施形態と同様のものであって、圧電素子22とこれに設けられる導電部材(22a・22b)の構成が異なるのみである。したがって、その他の構成についての説明及び図示は省略し、上述の第1・第2の実施形態を参照するものとする。
The configuration of this embodiment is basically the same as that of the first and second embodiments described above, except that the configuration of the
本実施形態においては、図28〜図30に示すように圧電素子22の所定の部位に穿孔66が穿設されている。そして、当該圧電素子22の一方の面、即ち防塵フイルター21に貼着される側の表面に設けられる第1導電部材22bの一部が、穿孔66の内壁面に沿って形成され、さらに他方の面、即ち防塵フイルター21の側の表面とは反対側の表面(背面側の表面であって第2導電部材22aが設けられる側の面)にまで延出して形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 28 to 30, a
これに応じて当該反対側の表面に形成される第2導電部材22aは、図30に示すように、第1導電部材22bの延出部位の周縁部を避けて形成されている。そして、この反対側の表面(背面側の表面)上において、第1導電部材22bの延出部位と第2導電部材22aとの間には絶縁部65が円環状に設けられている。これにより、当該反対側の表面上において、第1導電部材22bの延出部位と第2導電部材22aとが導通してしまうことがない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の実施形態と同様である。
Accordingly, the second
About another structure, it is the same as that of the above-mentioned 1st Embodiment.
このような構成からなる上記第3の実施形態においても、上述の第1・第2の実施形態と略同様の効果を得ることができる。 In the third embodiment having such a configuration, substantially the same effects as those in the first and second embodiments can be obtained.
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……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;圧電セラミックス)
22a……第2導電部材
22b……第1導電部材
23……防塵フイルター受け部材
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
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
65……絶縁部
66……穿孔
1 …… Camera 11 ……
12 …… Lens barrel 12a …… Shooting optical system (shooting lens)
13 …… Finder device 13a ……
16 …… Main circuit board 16a …… Image
22 …… Piezoelectric element (vibration member; electromechanical transducer; piezoelectric ceramic)
22a …… Second
23d …… annular
26 …… Low-pass
28 …… Image
Claims (4)
上記撮像素子の光電変換面の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、
透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔て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上記防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、
上記防塵部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記防塵部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記防塵部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、
を具備し、
上記支持部は環状に形成されていることを特徴とするカメラ。 An image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface;
An optical low-pass filter disposed opposite to the photoelectric conversion surface side of the imaging element;
A dust-proof member having a transparent portion and disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter at a predetermined interval;
A vibrating member disposed on the periphery of the dust-proof member for applying vibration to the dust-proof member;
A portion having a support portion for supporting a vibration node of the dustproof member generated by the vibration member on the surface of the dustproof member, and the optical low-pass filter and the dustproof member are formed to face each other. A sealing structure part configured in a sealed space;
Equipped with,
The camera according to claim 1, wherein the support portion is formed in an annular shape .
上記撮像素子の光電変換面の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、 An optical low-pass filter disposed opposite to the photoelectric conversion surface side of the imaging element;
透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔てて対向配設された防塵部材と、 A dust-proof member having a transparent portion and disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval;
上記防塵部材の周縁部に配設され上記防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、 A vibration-exciting member disposed on the periphery of the dust-proof member for applying vibration to the dust-proof member;
上記防塵部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記防塵部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記防塵部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、 A portion having a support portion for supporting a vibration node of the dustproof member generated by the vibration member on the surface of the dustproof member, wherein both the optical low-pass filter and the dustproof member are opposed to each other. A sealing structure part configured in a sealed space;
を具備し、 Comprising
上記支持部は環状に形成されていることを特徴とする撮像素子ユニット。 The image pickup device unit, wherein the support portion is formed in an annular shape.
上記撮像素子の光電変換面の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、 An optical low-pass filter disposed opposite to the photoelectric conversion surface side of the imaging element;
透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔てて対向配設された光学部材と、 An optical member having a transparent portion and disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval;
上記光学部材の周縁部に配設され上記光学部材に振動を与えるための加振用部材と、 A vibrating member disposed on a peripheral portion of the optical member for applying vibration to the optical member;
上記光学部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記光学部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記光学部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、 A portion having a support portion for supporting a vibration node of the optical member generated by the vibration member on the surface of the optical member, wherein both the optical low-pass filter and the optical member are opposed to each other. A sealing structure part configured in a sealed space;
を具備し、 Comprising
上記支持部は環状に形成されていることを特徴とするカメラ。 The camera according to claim 1, wherein the support portion is formed in an annular shape.
上記撮像素子の光電変換面の側に対向配置された光学的ローパスフィルタと、 An optical low-pass filter disposed opposite to the photoelectric conversion surface side of the imaging element;
透明部を有し、上記光学的ローパスフィルタの前面側に所定の間隔を隔てて対向配設された光学部材と、 An optical member having a transparent portion and disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval;
上記光学部材の周縁部に配設され上記光学部材に振動を与えるための加振用部材と、 A vibrating member disposed on a peripheral portion of the optical member for applying vibration to the optical member;
上記光学部材の面上における上記加振用部材により生ずる上記光学部材の振動の節を支持する支持部を有し、上記光学的ローパスフィルタと上記光学部材との両者が対向して形成される部位を、密閉された空間に構成する封止構造部と、 A portion having a support portion for supporting a vibration node of the optical member generated by the vibration member on the surface of the optical member, wherein both the optical low-pass filter and the optical member are opposed to each other. A sealing structure part configured in a sealed space;
を具備し、 Comprising
上記支持部は環状に形成されていることを特徴とする撮像素子ユニット。 The image pickup device unit, wherein the support portion is formed in an annular shape.
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