JP4503912B2

JP4503912B2 - Camera and image sensor unit used therefor

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Publication number: JP4503912B2
Application number: JP2002145254A
Authority: JP
Inventors: 宏行滝沢; 澄夫川合; 素明小林
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP2003338968A

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、又はこの撮像素子ユニットを備えたカメラに関し、例えばレンズ交換可能な一眼レフレックス式デジタルカメラ等のカメラの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮影光学系（撮影レンズ）を透過した被写体からの光束（以下、被写体光束という）に基づいて形成される被写体像を所定の位置に配置した固体撮像素子等、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice。以下、単に撮像素子という）等の光電変換面上に結像させ、当該撮像素子等の光電変換作用を利用して所望の被写体像を表わす電気的な画像信号等を生成し、この画像信号等に基づく信号を、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌiquid Ｃrystal Ｄisplay）等の所定の表示装置等へと出力して画像等を表示させたり、撮像素子等によって生成した画像信号等を所定の形態の画像データとして所定の記録媒体の所定の記録領域に記録し、さらにこの記録媒体に記録された画像データを読み出して、その画像データに対して表示装置を用いて表示するのに最適な画像信号となるように変換処理した後、処理済の画像信号に基づいて、これに対応する画像を表示させ得るように構成した、いわゆるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラ等（以下、デジタルカメラ又は単にカメラという）が、一般的に実用化され広く普及している。
【０００３】
また、一般的なデジタルカメラにおいては、撮影動作に先立って撮影対象となる所望の被写体を観察し、当該被写体を含む撮影範囲を設定する等の目的で、光学的ファインダー装置を備えているのが一般である。
【０００４】
この光学ファインダー装置としては、撮影光学系の光軸上に配設した反射部材等を用いて撮影光学系を透過した被写体光束の進行方向を折り曲げて観察用の被写体像を所定の位置に結像させる一方、撮影動作時には、撮影光学系の光軸上から反射部材を退避させることにより、被写体光束を撮像素子の受光面、即ち光電変換面へと導き、当該光電変換面上に撮影用の被写体像を形成させるように構成したいわゆる一眼レフレックス方式のファインダー装置等が一般的に利用されている。
【０００５】
そして、近年においては、一眼レフレックス方式のファインダー装置を具備すると共に、カメラ本体に対して撮影光学系を着脱自在となるように構成し、使用者が所望するときに所望の撮影光学系を任意に着脱し交換することで、単一のカメラ本体において複数種類の撮影光学系を選択的に使用し得るように構成したいわゆるレンズ交換可能な形態のデジタルカメラが一般に実用化されつつある。
【０００６】
このようなレンズ交換可能な形態のデジタルカメラにおいては、当該撮影光学系をカメラ本体から取り外した際に、カメラ本体の内部に空気中に浮遊する塵埃等が侵入する可能性がある。また、カメラ本体内部には、例えばシャッター・絞り機構等、機械的に動作する各種の機構が配設されていることから、これら各種の機構等からは、その動作中に塵埃等が発生する場合もある。
【０００７】
また、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】
しかしながら、この特開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。
【００１２】
一方、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。
【００１３】
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。
【００１４】
しかしながら、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】
他方、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。
【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比較的大きな塵埃等を容易に除去し得る撮像素子ユニットを構成し、これをレンズ交換可能な形態のデジタルカメラに適用することができるというものである。
【００１８】
また、従来のレンズ交換可能な形態のデジタルカメラ等においては、撮像素子の前面側に配置されるローパスフイルタ等の光学部材の表面に付着した塵埃等を除去する手段についての提案が、例えば特開平２００１−２９８６４０号公報等によってなされている。
【００１９】
上記特開平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。
【００２０】
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。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開２００１−２９８６４０号公報によって開示されている手段によれば、ワイパーによって掃き払った塵埃等は、光学部材の近傍に形成される溝部に入るようになっているのであるが、当該溝部に入り込んだ塵埃等が再度カメラ本体の内部空間に漂い出て、当該カメラ本体の内部構成部材、例えばミラー部・シャッター部・測距用レンズ部等に付着したり、再度光学部材等に付着してしまう可能性もある。
【００２２】
このような場合には、各構成部材に付着した塵埃等が取得される画像に写り込んだり、当該デジタルカメラの動作に不具合を生じさせる原因になることが考えられる。
【００２３】
特に、撮影レンズを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等においては、カメラ本体の内部への塵埃の侵入を抑止することは、良好な撮影結果（取得される画像）を得るのに必要となる措置となっている。
【００２４】
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等の表面上に付着する塵埃等を除去するための手段を備えたカメラであって、光学部材等の表面上から掃き払った塵埃等が、再度光学部材等の表面に付着したり、その他の内部構成部材に付着してしまうことを抑止し、常に良好な撮影動作を維持することができると共に、常に良好な撮影結果を得ることができるようにしたカメラ及びこれに用いる撮像素子ユニットを提供することである。
【００２５】
【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、上記防塵部材の周縁部近傍に配置され塵埃を受け入れる塵埃受け部であって、開口の断面が漏斗状に形成された漏斗状部と、先端が前記漏斗状部の基部側に連通して形成された前記漏斗状部の開口より細径に形成された狭路部と、当該狭路部の基端側に連通して形成された前記狭路部より断面が広大に形成された中空部と、を有して形成された塵埃受け部と、を具備することを特徴とする。
【００２６】
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、上記塵埃受け部は、その内部に粘着剤が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
そして、第３の発明は、上記第１の発明又は上記第２の発明によるカメラにおいて、上記塵埃受け部は、上記カメラの底部寄りの部位に設けられていることを特徴とする。
【００２８】
第４の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記加振用部材は、電気機械変換素子であることを特徴とする。
【００２９】
第５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具備することを特徴とする。
【００３０】
第６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、上記光学部材の周縁部近傍に配置され塵埃を受け入れる塵埃受け部であって、開口の断面が漏斗状に形成された漏斗状部と、先端が前記漏斗状部の基部側に連通して形成された前記漏斗状部の開口より細径に形成された狭路部と、当該狭路部の基端側に連通して形成された前記狭路部より断面が広大に形成された中空部と、を有して形成された塵埃受け部と、を具備することを特徴とする。
【００３３】
第９の発明は、上記第８の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振用部材は、電気機械変換素子であることを特徴とする。
【００３４】
【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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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レンズ装着部１１ａが形成されている。
【００４１】
カメラ本体部１１の外面側には、その前面に上述の撮影レンズ装着部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。
【００４２】
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、単に撮像ユニットという）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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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及び図１２・図１３・図１４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その概略構成を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。
【００４９】
また、図１２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１３は、図１２のＮ−Ｎ線に沿う断面図である。図１４は、当該撮像ユニットを構成する部材のうち防塵フイルター受け部材（２３）のみを取り出して示す斜視図である。
【００５０】
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〜図５・図１２・図１３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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
つまり、加振用部材である圧電素子２２は、防塵フイルター２１に所定の振動を与えることによって、当該防振フイルター２１の表面に付着した塵埃等を振り落とし、その表面を清浄にするための清浄手段の役目をしている。
【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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
上述したように本実施形態の撮像ユニット１５においては、防塵フイルター２１を圧電素子２２の作用によって振動させることで、防塵フイルター２１の前面側の表面に付着した塵埃等を振り落とすように構成している。
【００９２】
これによって、防塵フイルター２１の前面側の表面から振り落とされた塵埃等は、通常の場合、重力等の関係からカメラ１の本体部１１の内部において底面側に向けて落下することになる。
【００９３】
そこで、本実施形態における撮像ユニット１５の防塵フイルター受け部材２３には、防塵フイルター２１から振り落とされ本体部１１の底面側に向けて落下する塵埃等を受け入れるための塵埃受け部６１が所定の位置に配設されている。
【００９４】
この塵埃受け部６１は、図１３に示すように一面に開口６１ａを有する箱型形状の断面を有して形成されており、防塵フイルター受け部材２３の下縁部近傍の所定の位置に、当該防塵フイルター受け部材２３と一体となるように配設されている。つまり、塵埃受け部６１は、本カメラ１の本体部１１の内部における底面側の所定の位置に配設されている。
【００９５】
この場合において、塵埃受け部６１の開口６１ａは、当該塵埃受け部６１の上方に配置される防塵フイルター２１の側に向くように設定されている。これによって、防塵フイルター２１から振り落とされた塵埃等は、重力等の作用によって開口６１ａを経て塵埃受け部６１の内部に落ち込むようになっている。
【００９６】
さらに、この塵埃受け部６１の内壁面には、例えばゴム系・アクリル系・シリコーン系等の粘着剤６２が配設されている。この粘着剤６２は、塵埃受け部６１の内部に落ち込んだ塵埃等を自己の粘着力によって捕らえ補集するために設けられているものである。したがってこれにより、当該粘着剤６２に付着した塵埃等は、塵埃受け部６１の外部に再度漂い出ることがないように構成されている。
【００９７】
以上説明したように上記第１の実施形態によれば、撮像ユニット１５の防塵フイルター受け部材２３の所定の位置に、圧電素子２２による防塵フイルター２１の振動作用によって振り落とされた塵埃等を受け入れる塵埃受け部６１を配設したので、防塵フイルター２１が振動することによってその表面から振り落とされた塵埃等を塵埃受け部６１の内部に受け入れこれを補集することができる。
【００９８】
さらに、この塵埃受け部６１の内部には、所定の材質からなる粘着剤６２を設けたので、塵埃受け部６１の内部に補集された塵埃等が当該塵埃受け部６１の外部、即ちカメラ１の内部に向けて再度漂い出てしまうようなこともない。したがってこれにより、カメラ１の内部構成部材や防塵フイルター２１の表面等に塵埃等が付着するのを抑え、防塵フイルター２１の表面を常に清浄な状態に保持することができる。
【００９９】
ところで、上述の第１の実施形態においては、防塵フイルター受け部材２３の塵埃受け部６１の内部に粘着剤６２を設けるように構成し、これにより塵埃受け部６１の内部に捕らえられた塵埃等が、当該塵埃受け部６１の外部に出てくることのないように構成している。
【０１００】
これに対して、次に示す本発明の第２の実施形態においては、塵埃受け部の形状を工夫することによって、その内部に粘着剤を設けずとも当該塵埃受け部の外部に塵埃等が出てしまうのを抑止するようにしている。
【０１０１】
図１５は、本発明の第２の実施形態のカメラに適用される撮像ユニットの要部、即ち塵埃受け部近傍の構成を拡大して示す要部拡大断面図である。この図１５は、図１３に示す符号Ｐ部に相当する部位を拡大した要部断面となっている。
【０１０２】
本実施形態のカメラは、上述の第１の実施形態のカメラと基本的には略同様の構成からなるものであり、塵埃受け部（６１Ａ）の形状が異なるのみである。したがって、上述の第１の実施形態と同様の構成部材については、同じ符号を附して、その詳細な説明は省略する。
【０１０３】
本実施形態の撮像ユニットにおいて、防塵フイルター受け部材２３の所定の位置に設けられる塵埃受け部６１Ａは、上述の第１の実施形態と同様に圧電素子２２による防塵フイルター２１の振動作用によって当該防塵フイルター２１の表面上から振り落とされた塵埃等を受け入れる役目をするものである。
【０１０４】
この塵埃受け部６１Ａは、図１５に示すように開口６１Ａａ近傍の断面が漏斗状に形成されている。つまり、この漏斗状部６１Ａｂは、塵埃受け部６１Ａの内部に塵埃等を受け入れ易いような形状となっている。そして、この漏斗状部６１Ａｂは、通路６１Ａｄを介して断面が矩形状に形成される中空部６１Ａｃに連設されている。
【０１０５】
開口６１Ａａは、防塵フイルター２１から振り落とされる塵埃等を確実に受け得るように比較的広口となるように形成されている一方、漏斗状部６１Ａｂと中空部６１Ａｃとの間を連設する通路６１Ａｄは、中空部６１Ａｃの内部に入り込んだ塵埃等が、再度外部に漂い出さないように比較的狭路となるように形成されている。
【０１０６】
また、中空部６１Ａｃは、多くの塵埃等を補集し得るように比較的広い容積を備えて形成されている。
【０１０７】
さらに、通路６１Ａｄは、その断面が鉛直方向に対して所定の角度を有するように形成されている。つまり、開口６１Ａａが配置される位置と中空部６１Ａｃが配置される位置は、鉛直方向に対して互いにシフトした位置となるように配設されている。このことは、カメラ１を使用したり携帯するに際して、本体部１１が常に同じ姿勢にあるとは限らないことを考慮してなされる措置である。
【０１０８】
つまり、開口６１Ａａの位置と中空部６１Ａｃの位置とが鉛直方向においてシフトした位置に配置されていれば、カメラ１の上下が逆転するような姿勢で使用又は携帯される場合にも、中空部６１Ａｃの内部に補集された塵埃等が容易に外部に出てしまうようなこともない。
【０１０９】
このような形状からなる塵埃受け部６１Ａにおいては、開口６１Ａａから入り込んだ塵埃等は、漏斗状部６１Ａｂから通路６１Ａｄを介して中空部６１Ａｃの内部に容易に入り込むことになる。また、その一方で、当該中空部６１Ａｃの内部に入り込んだ塵埃等は、外部へと容易に出ないことになる。
その他の構成部材については、上述の第１の実施形態と全く同様である。
【０１１０】
以上説明したように上記第２の実施形態においては、塵埃受け部６１Ａの形状を工夫することによって、内部に粘着剤を設けずとも塵埃受け部６１Ａの外部に塵埃等が出てしまうのを容易に抑止することができる。
【０１１１】
なお、上述の各実施形態においては、塵埃受け部６１・６１Ａをカメラ１の底面側の所定の位置に配設するようにしている。この配置位置は、使用時や携帯時におけるカメラ１自体の姿勢及び重力等を考慮した結果設定されるものであって、塵埃等をより多く受け入れ得るような配置となるように設定されることになる。
【０１１２】
したがって、塵埃受け部６１・６１Ａの配設位置は、上述の各実施形態に示すようにカメラ１の底面側の所定の位置のみならず、これに加えて防塵フイルター受け部材２３の周縁部近傍、即ちカメラ１の両側面がわの位置又はそのいずれか一側面がわの位置等に配置するようにすれば、さらなる塵埃等の補集効果を期待できる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、カメラ内部に設けられる光学部材等の表面上に付着する塵埃等を除去するための手段を備えたカメラであって、光学部材等の表面上から掃き払った塵埃等が、再度光学部材等の表面に付着したり、その他の内部構成部材に付着してしまうことを抑止し、常に良好な撮影動作を維持することができると共に、常に良好な撮影結果を得ることができるようにしたカメラ及びこれに用いる撮像素子ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のカメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図。
【図２】図１のカメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図。
【図３】図１のカメラにおける撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図４】図１のカメラにおける撮像ユニットを組み立てた状態において一部を切断して示す斜視図。
【図５】図４の切断面に沿う断面図。
【図６】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図７】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図８】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図１０】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１１】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１２】図１のカメラにおける撮像ユニットを組み立てた状態を示す斜視図。
【図１３】図１２のＮ−Ｎ線に沿う断面図。
【図１４】図１のカメラにおける撮像ユニットを構成する部材のうち防塵フイルター受け部材のみを取り出して示す斜視図。
【図１５】本発明の第２の実施形態のカメラに適用される撮像ユニットにおける塵埃受け部近傍の構成を拡大して示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１……カメラ
１１……カメラ本体部
１１ａ……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
２１……防塵フイルター（防塵部材）
２２……圧電素子（加振用部材・清浄手段）
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
６１・６１Ａ……塵埃受け部
６１ａ・６１Ａａ……開口（塵埃受け部の）
６１Ａｂ……漏斗状部（塵埃受け部の）
６１Ａｃ……中空部（塵埃受け部の）
６１Ａｄ……通路（塵埃受け部の）
６２……粘着剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image sensor unit having an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, or a camera equipped with this image sensor unit. The present invention relates to improvements in cameras such as digital cameras.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a solid-state imaging device, such as a charge coupled device (CCD), in which a subject image formed based on a light beam from a subject (hereinafter referred to as a subject light beam) that has passed through a photographing optical system (photographing lens) is disposed at a predetermined position. An image is formed on a photoelectric conversion surface such as a charge coupled device (hereinafter simply referred to as an image pickup device), and an electrical image signal representing a desired subject image is generated using the photoelectric conversion action of the image pickup device, etc. A signal based on the image signal or the like is output to a predetermined display device such as a liquid crystal display (LCD) to display an image or the like, or an image signal generated by an image sensor or the like is predetermined. Is recorded in a predetermined recording area of a predetermined recording medium, and the image data recorded on the recording medium is read out and a display device is used for the image data. So-called digital still cameras, digital video cameras, etc. that are configured to display images corresponding to the processed image signals based on the processed image signals after the conversion processing so that the image signals are optimal for display. Digital cameras and the like (hereinafter referred to as digital cameras or simply cameras) are generally put into practical use and widely used.
[0003]
In general digital cameras, an optical viewfinder device is provided for the purpose of observing a desired subject to be photographed prior to a photographing operation and setting a photographing range including the subject. It is common.
[0004]
This optical viewfinder device uses a reflecting member or the like disposed on the optical axis of the photographic optical system to fold the traveling direction of the subject light beam that has passed through the photographic optical system to form an observation subject image at a predetermined position. On the other hand, during the photographing operation, the reflecting member is retracted from the optical axis of the photographing optical system to guide the subject luminous flux to the light receiving surface of the image sensor, that is, the photoelectric conversion surface, and the subject for photographing on the photoelectric conversion surface. A so-called single-lens reflex finder apparatus or the like configured to form an image is generally used.
[0005]
In recent years, a single-lens reflex type finder device is provided, and a photographic optical system is configured to be detachable with respect to the camera body. A so-called interchangeable lens digital camera that is configured so that a plurality of types of photographing optical systems can be selectively used in a single camera body by attaching and detaching to and from the camera is generally put into practical use.
[0006]
In such a digital camera having a replaceable lens, when the photographing optical system is removed from the camera body, dust or the like floating in the air may enter the camera body. Also, there are various mechanically operated mechanisms such as the shutter / aperture mechanism inside the camera body, so that dust may be generated during the operation from these various mechanisms. There is also.
[0007]
In addition, 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 in 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]
However, the means disclosed in 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, due to static electricity. Therefore, 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.
[0012]
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.
[0013]
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.
[0014]
However, 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]
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.
[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 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.
[0017]
According to this means, it is possible to suppress dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor with a small and simple mechanism and to easily remove relatively large dust and the like adhering to the outer surface side of the dust-proof member. An imaging device unit is configured, and this can be applied to a digital camera having a lens exchangeable form.
[0018]
In addition, in a conventional digital camera or the like in which the lens can be exchanged, a proposal for removing dust attached to the surface of an optical member such as a low-pass filter disposed on the front side of the image sensor is disclosed in, for example, 2001-298640 and the like.
[0019]
The camera disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-298640 includes a wiper member as means for removing dust and the like attached to the surface of an optical member disposed on the front side of the image sensor.
[0020]
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.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the means disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-298640, the dust and the like swept away by the wiper enter the groove formed in the vicinity of the optical member. Dust that has entered the groove drifts into the internal space of the camera body again and adheres to the internal components of the camera body, such as the mirror section, shutter section, and distance measuring lens section, and again to the optical member. There is also a possibility of doing.
[0022]
In such a case, it can be considered that dust or the like adhering to each component is reflected in an acquired image or causes a malfunction in the operation of the digital camera.
[0023]
In particular, in a single-lens reflex digital camera or the like in which the photographic lens can be replaced, suppressing the entry of dust into the inside of the camera main body can obtain a good photographic result (acquired image). It is a necessary measure.
[0024]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a camera having means for removing dust and the like adhering to the surface of an optical member or the like provided in the camera. Therefore, it is possible to prevent dust or the like that has been swept away from the surface of the optical member or the like from adhering to the surface of the optical member or the like again, or to other internal components, and always perform a good photographing operation. It is an object of the present invention to provide a camera and an image sensor unit used therefor that can be maintained and can always obtain a good photographing result.
[0025]
[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. The imaging structure corresponding to an image formed on the photoelectric conversion surface of the imaging device, and a sealing structure portion configured to seal the space portion on the peripheral side of the imaging device and the dust-proof member Suitable for recording image signals obtained from the element And an image signal processing circuit for converting the form of the signal that, a dust receiving portion for receiving the dust is disposed near the peripheral portion of the dust-screening member, and a funnel-shaped portion opening cross section is formed in a funnel shape, The narrow end formed with a diameter smaller than the opening of the funnel-shaped portion formed to communicate with the base side of the funnel-shaped portion, and the above-mentioned formed to communicate with the base end side of the narrow-path portion And a dust receiving portion formed so as to have a hollow portion having a wider cross section than the narrow path portion .
[0026]
According to a second aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect, the dust receiving portion is provided with an adhesive inside thereof.
[0027]
According to a third aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect or the second aspect of the present invention, the dust receiving portion is provided in a portion near the bottom of the camera.
[0028]
According to a fourth invention, in the camera according to the first invention, the vibration member is an electromechanical transducer.
[0029]
According to a fifth aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect of the present invention, the camera includes a photographing lens mounting portion for mounting a photographing lens.
[0030]
An image pickup device unit according to a sixth 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 space portion is sealed on the peripheral side of the image sensor and the optical member so as to form a substantially sealed space portion at a portion where the optical member, the image pickup device, and the optical member are opposed to each other. A sealing structure portion configured to stop, a dust receiving portion that is disposed in the vicinity of the peripheral portion of the optical member and receives dust, a funnel-shaped portion having a funnel-shaped cross-section of the opening, and a tip end The narrow path formed with a diameter smaller than the opening of the funnel-shaped part formed in communication with the base side of the funnel-shaped part, and the narrow path formed in communication with the base end side of the narrow path part a hollow portion cross-section are vastly formed from parts, received dust is formed with an Characterized by comprising the, the.
[0033]
According to a ninth invention, in the image pickup device unit according to the eighth invention, the vibration member is an electromechanical transducer.
[0034]
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.
[0035]
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.
[0036]
The camera 1 of the present embodiment includes a camera body 11 and a lens barrel 12 that are separately configured, and both (11, 12) are configured to be detachable from each other.
[0037]
The lens barrel 12 is configured by holding therein a photographing optical system 12a composed of a plurality of lenses and their driving mechanisms. For example, the photographing optical system 12a transmits a light beam from a subject so that an image of the subject formed by the subject light beam is formed at a predetermined position (on a photoelectric conversion surface of an image sensor 27 described later). A plurality of optical lenses are used. The lens barrel 12 is disposed so as to protrude toward the front surface of the camera body 11.
[0038]
The lens barrel 12 is the same as that generally used in conventional cameras and the like. Therefore, the detailed description of the configuration is omitted.
[0039]
The camera body 11 includes various components and the like, and is equipped with a photographing lens that is a connecting member for detachably mounting the lens barrel 12 that holds the photographing optical system 12a. This is a so-called single-lens reflex camera having the portion 11a on the front surface.
[0040]
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 photographic lens mounting portion 11a is formed in this portion.
[0041]
On the outer surface side of the camera body 11, the above-described photographing lens mounting portion 11 a is disposed on the front surface, and various kinds of operations for operating the camera body 11 at predetermined positions such as an upper surface portion and a back surface portion. An operation member, for example, a release button 17 for generating an instruction signal for starting a photographing operation is provided. Since these operation members are not directly related to the present invention, the illustration and description of the operation members other than the release button 17 are omitted in order to avoid complication of the drawing.
[0042]
As shown in FIG. 1, a desired subject image formed by various components, for example, the photographing optical system 12a, is placed on the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 (see FIG. 2). Are provided at different predetermined positions, and include a finder device 13 that constitutes a so-called observation optical system, and a shutter unit that controls the irradiation time of the subject light beam on the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 and the like 14 and an image sensor 27 that obtains an image signal corresponding to a subject image formed on the basis of the subject light beam including the shutter unit 14 and transmitted through the photographing optical system 12a, and a predetermined front side of the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 A dust-proof filter 21 (which will be described in detail later), which is an optical member and a dust-proof member that is disposed at the position of the photoelectric conversion surface and prevents dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface. An image pickup device unit (hereinafter simply referred to as an image pickup unit) 15 that is an assembly and an electric circuit such as an image signal processing circuit 16a (see FIG. 2) that performs various signal processing on the image signal acquired by the image pickup device 27 are configured. A plurality of circuit boards (only the main circuit board 16 is shown in FIG. 1) including the main circuit board 16 on which various electric members are mounted are arranged at predetermined positions, respectively. Yes.
[0043]
The viewfinder device 13 receives a reflecting mirror 13b configured to bend the optical axis of a subject light beam transmitted through the photographing optical system 12a and guide the light beam to the observation optical system side, and a light beam emitted from the reflecting mirror 13b. A pentaprism 13a that forms an erect image and an eyepiece 13c that forms an image in an optimum form for magnifying and observing the image formed by the pentaprism 13a are formed.
[0044]
The reflecting mirror 13b is configured to be movable between a position retracted from the optical axis of the photographing optical system 12a and a predetermined position on the optical axis. In a normal state, the reflecting mirror 13b is arranged on the optical axis of the photographing optical system 12a. They are arranged with a predetermined angle with respect to the optical axis, for example, an angle of 45 degrees. As a result, when the camera 1 is in the normal state, the subject luminous flux that has passed through the photographing optical system 12a is bent by the reflecting mirror 13b, and is reflected by the pentaprism 13a disposed above the reflecting mirror 13b. Reflected to the side.
[0045]
On the other hand, while the camera 1 is performing a photographing operation, the reflecting mirror 13b is moved to a predetermined position retracted from the optical axis of the photographing optical system 12a during the actual exposure operation. As a result, the subject luminous flux is guided to the image sensor 27 side and irradiates the photoelectric conversion surface.
[0046]
As the shutter unit 14, for example, a focal plane type shutter mechanism, a drive circuit for controlling the operation of the shutter mechanism, and the like that are generally used in conventional cameras and the like are applied. Therefore, the detailed description of the configuration is omitted.
[0047]
Further, as described above, a plurality of circuit boards are arranged inside the camera 1 to constitute various electric circuits. As shown in FIG. 2, the electrical configuration of the camera 1 is suitable for recording based on an image signal acquired by the CPU 41, which is a control circuit for overall control of the camera 1, and the image sensor 27, for example. An image signal processing circuit 16a that performs various signal processing such as signal processing to convert the signal into a signal, and image signals and image data that have been processed by the image signal processing circuit 16a and various information associated therewith are temporarily stored. The work memory 16b for recording, the recording medium 43 for recording the image data for recording in a predetermined form generated by the image signal processing circuit 16a in a predetermined area, and the electric power of the recording medium 43 and the camera 1 A recording medium interface 42 configured to electrically connect a circuit, a display unit 46 including a liquid crystal display (LCD) for displaying an image, and the like. The display unit 46 and the camera 1 are electrically connected to each other, and an image signal for display that is optimal for display using the display unit 46 after receiving the image signal processed by the image signal processing circuit 16a is displayed. Receiving power from the display circuit 47 to be generated, a battery 45 made of a secondary battery such as a dry battery, and an external power source (AC) supplied by this battery 45 or a predetermined connection cable (not shown), A dust-proof circuit composed of an oscillator and the like, which is controlled to be suitable for operating the camera 1 and distributes power to each electrical circuit, and an electrical circuit for driving the dust-proof filter 21 included in the imaging unit 15. It consists of a filter drive unit 48 and the like.
[0048]
Next, details of the imaging unit 15 in the camera 1 of the present embodiment will be described below.
3, 4, 5, 12, 13, and 14 are diagrams illustrating a part of the imaging unit in the camera 1 of the present embodiment. FIG. 3 is an exploded view of the imaging unit. It is a principal part disassembled perspective view which shows the schematic structure. 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.
[0049]
FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the imaging unit is assembled. 13 is a cross-sectional view taken along line NN in FIG. FIG. 14 is a perspective view showing only the dust-proof filter receiving member (23) out of the members constituting the imaging unit.
[0050]
The imaging unit 15 of the camera 1 of the present embodiment is a unit configured by a plurality of members including the shutter unit 14 as described above, but in FIGS. 3 to 5, 12, and 13, The main part is shown, and the shutter part 14 is not shown. 3 to 5, in order to show the positional relationship between the constituent members, the image pickup device 27 is mounted in the vicinity of the image pickup unit 15, the image signal processing circuit 16a, the work memory 16b, etc. A main circuit board 16 on which an electric circuit of an imaging system consisting of the above is mounted is also illustrated. Note that the details of the main circuit board 16 itself are assumed to be those commonly used in conventional cameras and the like, and a description thereof will be omitted.
[0051]
The image pickup unit 15 is composed of a CCD or the like, and has an image pickup element 27 that obtains an image signal corresponding to the light that is transmitted through the shooting optical system 12a and irradiated on its own photoelectric conversion surface, and a thin plate-like shape that fixes and supports the image pickup element 27 An image sensor fixing plate 28 made of a member and an optical element disposed on the photoelectric conversion surface side of the image sensor 27 and formed to remove a high frequency component from a subject luminous flux that is irradiated through the photographing optical system 12a. An optical low-pass filter (hereinafter referred to as an optical LPF) 25 and a low-pass filter receiving member which is disposed at a peripheral portion between the optical LPF 25 and the image sensor 27 and is formed by a substantially frame-shaped elastic member or the like. 26 and the image pickup device 27 are accommodated and fixedly held, and the optical LPF 25 (optical element) is closely attached to and supported by the peripheral portion or its vicinity. An image sensor housing case member 24 (second member to be described later; hereinafter referred to as a CCD case 24) disposed so as to be in close contact with a dustproof filter receiving member 23 (first member to be described later). A dust-proof filter receiving member 23 (first member) that is disposed on the front side of the CCD case 24 and supports the dust-proof filter 21 (dust-proof member) in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof, and the dust-proof filter receiving member 23 And a dustproof filter 21 that is a dustproof member that is disposed on a photoelectric conversion surface side of the image pickup device 27 and is opposed to a predetermined position with a predetermined gap between the optical LPF25 and the optical LPF25. The vibration-proof member disposed on the peripheral edge of the dust-proof filter 21 for applying a predetermined vibration to the dust-proof filter 21 is, for example, an electric A piezoelectric element 22 composed of an air-mechanical conversion element and the like, and a pressing member 20 composed of an elastic body that airtightly bonds and holds the dustproof filter 21 to the dustproof filter receiving member 23, and the like.
[0052]
The image sensor 27 receives an object light beam transmitted through the photographing optical system 12a on its own photoelectric conversion surface and performs a photoelectric conversion process to obtain an image signal corresponding to the object image formed on the photoelectric conversion surface. For example, a charge coupled device (CCD) or the like is applied.
[0053]
The image sensor 27 is mounted at a predetermined position on the main circuit board 16 via the image sensor fixing plate 28. As described above, the image signal processing circuit 16a, the work memory 16b, and the like are mounted on the main circuit board 16, and an output signal from the image sensor 27, that is, an image signal obtained by photoelectric conversion processing is an image signal. The electric power is transmitted to the processing circuit 16a and the like.
[0054]
The signal processing performed in the image signal processing circuit 16a is, for example, connected on the photoelectric conversion surface of the image pickup device 27 by the photographing optical system 12a held inside the lens barrel 12 attached to the photographing optical system attaching portion 11a. There are various types of signal processing such as processing for converting an image signal obtained from the image sensor 27 to correspond to the recorded image into a signal in a form suitable for recording. Such signal processing is similar to processing normally performed in a general digital camera or the like configured to handle electronic image signals. Therefore, detailed description of various signal processing executed in the camera 1 is omitted.
[0055]
An optical LPF 25 is disposed on the front side of the image sensor 27 with a low-pass filter receiving member 26 interposed therebetween. A CCD case 24 is disposed so as to cover it.
[0056]
In other words, the CCD case 24 is provided with a rectangular opening 24c in a substantially central portion, and the optical LPF 25 and the image sensor 27 are disposed in the opening 24c from the rear side. . A step portion 24a having a substantially L-shaped cross section is formed in the inner peripheral edge portion on the rear side of the opening 24c as shown in FIGS.
[0057]
As described above, the low-pass filter receiving member 26 made of an elastic member or the like is disposed between the optical LPF 25 and the image sensor 27. The low-pass filter receiving member 26 is disposed at a position that avoids the effective range of the photoelectric conversion surface at the peripheral portion on the front surface side of the image sensor 27 and comes into contact with the vicinity of the peripheral portion on the back surface side of the optical LPF 25. Yes. In addition, substantially airtightness is maintained between the optical LPF 25 and the image sensor 27. Thereby, an elastic force in the optical axis direction by the low-pass filter receiving member 26 acts on the optical LPF 25.
[0058]
Therefore, by arranging the peripheral portion on the front side of the optical LPF 25 so as to be in substantially airtight contact with the stepped portion 24a of the CCD case 24, the optical LPF 25 is designed to be displaced in the optical axis direction. The position of the optical LPF 25 in the optical axis direction is restricted against the elastic force of the filter receiving member 26.
[0059]
In other words, the position of the optical LPF 25 inserted from the back side into the opening 24c of the CCD case 24 is regulated in the optical axis direction by the step portion 24a. Thus, the optical LPF 25 is prevented from coming out from the inside of the CCD case 24 toward the front side.
[0060]
Thus, after the optical LPF 25 is inserted into the opening 24c of the CCD case 24 from the back side, the image sensor 27 is disposed on the back side of the optical LPF 25. In this case, a low-pass filter receiving member 26 is sandwiched between the optical LPF 25 and the image sensor 27 at the periphery.
[0061]
Further, as described above, the image sensor 27 is mounted on the main circuit board 16 with the image sensor fixing plate 28 interposed therebetween. The imaging element fixing plate 28 is fixed to the screw hole 24e from the back side of the CCD case 24 with a screw 28b via a spacer 28a. Further, the main circuit board 16 is fixed to the image sensor fixing plate 28 with screws 16d through spacers 16c.
[0062]
On the front side of the CCD case 24, a dustproof filter receiving member 23 is fixed to the screw hole 24b of the CCD case 24 by screws 23b. In this case, a circumferential groove 24d is formed in a substantially annular shape at a predetermined position on the peripheral side of the CCD case 24 and on the front side as shown in detail in FIGS. On the other hand, an annular convex portion 23d (not shown in FIG. 3) corresponding to the circumferential groove 24d of the CCD case 24 is entirely provided at a predetermined position on the peripheral side of the dust-proof filter receiving member 23 on the back side. It is formed in a substantially annular shape over the circumference. Therefore, the CCD case 24 and the dust-proof filter receiving member 23 are connected to each other in the annular region, that is, in the region where the circumferential groove 24d and the annular convex portion 23d are formed by fitting the annular convex portion 23d and the circumferential groove 24d. It fits in a substantially airtight manner.
[0063]
The dustproof filter 21 has a circular or polygonal plate shape as a whole, and at least a region having a predetermined spread in the radial direction from its own center forms a transparent portion, and this transparent portion is a predetermined portion on the front side of the optical LPF 25. Are opposed to each other with an interval of.
[0064]
Further, a peripheral portion of one surface (back side in the present embodiment) of the dustproof filter 21 is a predetermined vibration member for applying vibration to the dustproof filter 21 and is formed by an electromechanical conversion element or the like. For example, the piezoelectric elements 22 are arranged by means such as adhesion using an adhesive. The piezoelectric element 22 is configured to generate a predetermined vibration in the dustproof filter 21 by applying a predetermined driving voltage from the outside.
[0065]
That is, the piezoelectric element 22 that is a vibration member gives a predetermined vibration to the dustproof filter 21 to shake off dust or the like adhering to the surface of the vibrationproof filter 21 and clean the surface. It serves as a means.
[0066]
The dustproof filter 21 is fixed and held by a pressing member 20 made of an elastic body such as a leaf spring so as to be airtightly joined to the dustproof filter receiving member 23.
[0067]
In the vicinity of the substantially central portion of the dustproof filter receiving member 23, an opening 23f having a circular shape or a polygonal shape is provided. The opening 23f is set to have a size sufficient to allow the subject light flux that has passed through the photographing optical system 12a to pass therethrough and to irradiate the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 disposed behind. .
[0068]
A wall portion 23e (see FIGS. 4 and 5) projecting to the front side is formed in a substantially annular shape at the peripheral edge of the opening 23f, and further toward the front side on the tip side of the wall portion 23e. A receiving portion 23c is formed so as to protrude.
[0069]
On the other hand, in the vicinity of the outer peripheral edge portion on the front surface side of the dustproof filter receiving member 23, a plurality of projecting portions 23a (three in the present embodiment) are formed at predetermined positions so as to protrude toward the front surface side. . The projecting portion 23a is a portion formed to fix the pressing member 20 that fixes and holds the dust-proof filter 21, and the pressing member 20 is a screw 20a or the like with respect to the distal end portion of the projecting portion 23a. It is fixed by the fastening means.
[0070]
The pressing member 20 is a member formed of an elastic body such as a leaf spring as described above, and has a base end portion fixed to the protruding portion 23a and a free end portion against the outer peripheral edge portion of the dust-proof filter 21. By contacting, the dustproof filter 21 is pressed toward the dustproof filter receiving member 23, that is, in the optical axis direction.
[0071]
In this case, the predetermined part of the piezoelectric element 22 disposed on the outer peripheral edge on the back side of the dustproof filter 21 comes into contact with the receiving part 23c, so that the positions of the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 in the optical axis direction are increased. Are now regulated. Accordingly, the dustproof filter 21 is fixed and held so as to be airtightly joined to the dustproof filter receiving member 23 via the piezoelectric element 22.
[0072]
In other words, the dustproof filter receiving member 23 is configured to be airtightly bonded via the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 by the urging force of the pressing member 20.
[0073]
By the way, as described above, the dustproof filter receiving member 23 and the CCD case 24 are configured such that the circumferential groove 24d and the annular convex portion 23d (see FIGS. 4 and 5) are fitted in a substantially airtight manner. At the same time, the dustproof filter receiving member 23 and the dustproof filter 21 are hermetically joined via the piezoelectric element 22 by the urging force of the pressing member 20. The optical LPF 25 disposed in the CCD case 24 is disposed so as to be substantially airtight between the peripheral portion on the front side of the optical LPF 25 and the step portion 24 a of the CCD case 24. Furthermore, an image sensor 27 is disposed on the back side of the optical LPF 25 via a low-pass filter receiving member 26, so that substantially airtightness is maintained between the optical LPF 25 and the image sensor 27. ing.
[0074]
Accordingly, a predetermined gap 51 a is formed in the space between the optical LPF 25 and the dustproof filter 21. A space 51 b is formed by the peripheral side of the optical LPF 25, that is, by the CCD case 24, the dustproof filter receiving member 23, and the dustproof filter 21. The space portion 51b is a sealed space formed so as to protrude outside the optical LPF 25 (see FIGS. 4 and 5). The space 51b is set so as to be a wider space than the gap 51a. The space formed by the gap 51a and the space 51b is a sealed space 51 that is sealed almost hermetically by the CCD case 24, the dustproof filter receiving member 23, the dustproof filter 21, and the optical LPF 25 as described above. ing.
[0075]
As described above, in the imaging unit 15 in the camera of the present embodiment, the sealing structure portion that is formed on the periphery of the optical LPF 25 and the dust-proof filter 21 and forms the substantially sealed space 51 including the gap 51a is configured. Yes. And this sealing structure part is provided in the outer position from the periphery of optical LPF25 thru | or its vicinity.
[0076]
Furthermore, in this embodiment, the dustproof filter receiving member 23 which is the first member that supports the dustproof filter 21 in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof and the optical LPF 25 in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof. The sealing structure portion is supported by the CCD case 24, which is a second member disposed so as to be in close contact with the dust-proof filter receiving member 23 (first member) at its predetermined site. It is configured.
[0077]
In the camera of the present embodiment configured as described above, the dustproof filter 21 is disposed opposite to a predetermined position on the front surface side of the image sensor 27, and formed on the periphery of the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 and the dustproof filter 21. The sealing space 51 to be sealed is configured to prevent dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor 27.
[0078]
In this case, with respect to dust adhering to the exposed surface on the front surface side of the dustproof filter 21, a periodic voltage is applied to the piezoelectric element 22 disposed so as to be integrated with the peripheral portion of the dustproof filter 21. The dust-proof filter 21 can be removed by applying a predetermined vibration.
[0079]
FIG. 6 is a front view showing only the dust filter 21 and the piezoelectric element 22 provided integrally therewith in the imaging unit 15 of the camera 1. 7 and 8 show changes in the state of the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 when a driving voltage is applied to the piezoelectric element 22 in FIG. 6, and FIG. 7 is taken along the line AA in FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along line BB in FIG.
[0080]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the piezoelectric element 22, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a solid line in FIGS. 7 and 8, while the piezoelectric element 22 is positive (plus; When a +) voltage is applied, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a dotted line in FIG.
[0081]
In this case, since the amplitude is substantially zero at the position of the vibration node as indicated by reference numeral 21a in FIGS. 6 to 8, the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is located at a portion corresponding to the node 21a. Set to contact. Thereby, the dustproof filter 21 can be efficiently supported without inhibiting vibration.
[0082]
In this state, the dustproof filter driving unit 48 is controlled at a predetermined time to apply a periodic voltage to the piezoelectric element 22 so that the dustproof filter 21 vibrates and adheres to the surface of the dustproof filter 21. Dust and the like are removed.
[0083]
The resonance frequency at this time is determined by the shape, plate thickness, material, and the like of the dustproof filter 21. In the example shown in FIGS. 6 to 8 described above, the case where the primary vibration is generated is shown. However, the present invention is not limited to this, and higher-order vibration may be generated.
[0084]
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.
[0085]
In this case, FIG. 9 is a front view showing only the dust-proof filter 21 and the piezoelectric element 22 provided integrally therewith in the imaging unit 15 of the camera 1 as in FIG. 10 and 11 show changes in the state of the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 when applied to the piezoelectric element 22 in FIG. 9, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[0086]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the piezoelectric element 22, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a solid line in FIGS. 10 and 11, while the piezoelectric element 22 is positive (plus; When a +) voltage is applied, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a dotted line in FIG.
[0087]
In this case, as shown by reference numerals 21a and 21b shown in FIGS. 9 to 11, there are two pairs of nodes in this vibration, but the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is located at a portion corresponding to the node 21a. By setting so as to abut, the dustproof filter 21 can be efficiently supported without hindering vibration, as in the examples shown in FIGS.
[0088]
In this state, the dustproof filter driving unit 48 is controlled at a predetermined time to apply a periodic voltage to the piezoelectric element 22 so that the dustproof filter 21 vibrates and adheres to the surface of the dustproof filter 21. Dust and the like are removed.
[0089]
When primary vibration is generated as shown in FIGS. 6 to 8, the volume of the sealed space 51 corresponding to the reference C is changed by the amplitude of the dust-proof filter 21. On the other hand, when secondary vibration is generated as shown in FIGS. 9 to 11, the volume change of the sealed space 51 caused by the amplitude of the dustproof filter 21 changes from the region indicated by the symbol D1 to the region indicated by the symbol D2. This is the amount obtained by subtracting x2 (D1- (D2x2)).
[0090]
As the volume change with respect to the sealed space 51 is smaller, the change in the internal pressure inside the sealed space 51 is smaller. Therefore, it can be understood that the smaller the volume change in the sealed space 51 is, the more efficient vibration can be obtained. Therefore, in terms of the efficiency of electromechanical conversion, it is considered desirable to set the vibration to be generated to be higher order.
[0091]
As described above, in the imaging unit 15 of the present embodiment, the dust-proof filter 21 is vibrated by the action of the piezoelectric element 22 so as to shake off dust or the like adhering to the front surface of the dust-proof filter 21. Yes.
[0092]
Thereby, dust or the like shaken off from the front surface of the dustproof filter 21 usually falls toward the bottom surface inside the main body 11 of the camera 1 due to gravity or the like.
[0093]
In view of this, in the dust-proof filter receiving member 23 of the imaging unit 15 in the present embodiment, a dust receiving portion 61 for receiving dust or the like that is shaken off from the dust-proof filter 21 and falls toward the bottom surface side of the main body 11 is provided at a predetermined position. It is arranged.
[0094]
As shown in FIG. 13, the dust receiving portion 61 is formed to have a box-shaped cross section having an opening 61a on one side, and the dust receiving portion 61 is located at a predetermined position near the lower edge portion of the dustproof filter receiving member 23. The dustproof filter receiving member 23 is disposed so as to be integrated. In other words, the dust receiver 61 is disposed at a predetermined position on the bottom surface inside the main body 11 of the camera 1.
[0095]
In this case, the opening 61 a of the dust receiver 61 is set to face the dustproof filter 21 disposed above the dust receiver 61. As a result, dust or the like shaken off from the dust-proof filter 21 falls into the dust receiving portion 61 through the opening 61a by the action of gravity or the like.
[0096]
Further, an adhesive 62 such as rubber, acrylic or silicone is disposed on the inner wall surface of the dust receiver 61. The adhesive 62 is provided to catch and collect dust or the like that has fallen into the dust receiving portion 61 with its own adhesive force. Accordingly, the dust and the like adhering to the pressure-sensitive adhesive 62 are thereby prevented from drifting out of the dust receiving portion 61 again.
[0097]
As described above, according to the first embodiment, dust is received at a predetermined position of the dust-proof filter receiving member 23 of the imaging unit 15 by dust or the like shaken off by the vibration action of the dust-proof filter 21 by the piezoelectric element 22. Since the receiving portion 61 is disposed, dust or the like shaken off from the surface of the dust-proof filter 21 by vibration can be received and collected in the dust receiving portion 61.
[0098]
Further, since the adhesive 62 made of a predetermined material is provided inside the dust receiving portion 61, dust collected inside the dust receiving portion 61 is outside the dust receiving portion 61, that is, the camera 1. There is no such thing as drifting back into the interior. Accordingly, it is possible to prevent dust and the like from adhering to the internal components of the camera 1 and the surface of the dustproof filter 21 and to keep the surface of the dustproof filter 21 in a clean state.
[0099]
By the way, in the above-described first embodiment, the adhesive 62 is provided inside the dust receiving portion 61 of the dustproof filter receiving member 23, so that dust or the like trapped inside the dust receiving portion 61 can be obtained. The dust receiver 61 is configured not to come out of the outside.
[0100]
On the other hand, in the second embodiment of the present invention described below, by devising the shape of the dust receiving portion, dust or the like is generated outside the dust receiving portion without providing an adhesive inside. I try to prevent it.
[0101]
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of an imaging unit applied to the camera according to the second embodiment of the present invention, that is, a structure in the vicinity of the dust receiving part. FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a main part corresponding to the part P shown in FIG.
[0102]
The camera according to the present embodiment has basically the same configuration as the camera according to the first embodiment described above, and only the shape of the dust receiving portion (61A) is different. Therefore, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0103]
In the image pickup unit of the present embodiment, the dust receiving portion 61A provided at a predetermined position of the dust-proof filter receiving member 23 is connected to the dust-proof filter by the vibration action of the dust-proof filter 21 by the piezoelectric element 22 as in the first embodiment. 21 serves to receive dust and the like shaken off from the surface of 21.
[0104]
As shown in FIG. 15, the dust receiver 61A has a funnel-shaped cross section in the vicinity of the opening 61Aa. That is, the funnel-shaped portion 61Ab is shaped to easily receive dust and the like inside the dust receiving portion 61A. The funnel-shaped portion 61Ab is connected to a hollow portion 61Ac having a rectangular cross section through a passage 61Ad.
[0105]
The opening 61Aa is formed to have a relatively wide opening so as to reliably receive dust and the like shaken off from the dustproof filter 21, while the passage 61Ad connecting the funnel-shaped portion 61Ab and the hollow portion 61Ac. Is formed so as to be relatively narrow so that dust or the like that has entered the hollow portion 61Ac does not drift out to the outside again.
[0106]
The hollow portion 61Ac is formed with a relatively large volume so as to collect a large amount of dust and the like.
[0107]
Further, the passage 61Ad is formed so that its cross section has a predetermined angle with respect to the vertical direction. That is, the position where the opening 61Aa is disposed and the position where the hollow portion 61Ac is disposed are disposed so as to be shifted from each other with respect to the vertical direction. This is a measure taken in consideration that the main body 11 is not always in the same posture when using or carrying the camera 1.
[0108]
That is, if the position of the opening 61Aa and the position of the hollow portion 61Ac are arranged at positions shifted in the vertical direction, the hollow portion 61Ac can be used even when used or carried in a posture in which the camera 1 is turned upside down. There is no possibility that the dust collected inside the container will easily come out.
[0109]
In the dust receiving portion 61A having such a shape, dust or the like entering from the opening 61Aa easily enters the hollow portion 61Ac from the funnel-shaped portion 61Ab through the passage 61Ad. On the other hand, dust or the like that has entered the hollow portion 61Ac does not easily come out.
Other constituent members are exactly the same as those in the first embodiment.
[0110]
As described above, in the second embodiment described above, by devising the shape of the dust receiving portion 61A, it is easy for dust or the like to come out of the dust receiving portion 61A without providing an adhesive inside. Can be deterred.
[0111]
In each of the above-described embodiments, the dust receivers 61 and 61A are arranged at predetermined positions on the bottom surface side of the camera 1. This arrangement position is set as a result of taking into account the posture and gravity of the camera 1 itself during use or carrying, and is set so as to be able to accept more dust and the like. Become.
[0112]
Therefore, the positions of the dust receivers 61 and 61A are not limited to the predetermined positions on the bottom surface side of the camera 1 as shown in the above-described embodiments, but in addition to this, in the vicinity of the peripheral edge of the dustproof filter receiver member 23, That is, if the both side surfaces of the camera 1 are arranged at the wrinkle position or one of the side surfaces thereof at the wrinkle position, a further effect of collecting dust or the like can be expected.
[0113]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a camera including means for removing dust or the like adhering to the surface of an optical member or the like provided inside the camera, and sweeping from the surface of the optical member or the like. It is possible to prevent dust and the like from adhering to the surface of the optical member again and other internal components, so that a good shooting operation can always be maintained and a good shooting result can be obtained. It is possible to provide a camera that can be obtained and an image sensor unit used therefor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a camera according to a first embodiment of the present invention, which is partly cut.
2 is a block diagram schematically showing mainly an electrical configuration of the camera of FIG. 1. FIG.
3 is a diagram showing a part of the image pickup unit in the camera of FIG. 1 taken out, and is an exploded perspective view of main parts showing the image pickup unit disassembled. FIG.
4 is a perspective view showing a part cut away in an assembled state of the imaging unit in the camera of FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along a cut surface in FIG.
6 is a front view showing only a dust-proof filter and a piezoelectric element provided integrally therewith in the image pickup unit in the camera of FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6, showing changes in the state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 6;
8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6, showing changes in the state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 6;
9 is a front view showing only a dust-proof filter and a piezoelectric element provided integrally therewith in the image pickup unit in the camera of FIG. 1. FIG.
10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 9, showing another example of the change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 9;
11 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9, showing another example of the change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 9;
12 is a perspective view showing a state in which the imaging unit in the camera of FIG. 1 is assembled.
13 is a cross-sectional view taken along line NN in FIG.
14 is a perspective view showing only a dust-proof filter receiving member extracted from members constituting the imaging unit in the camera of FIG. 1. FIG.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an enlarged configuration in the vicinity of a dust receiver in an imaging unit applied to a camera according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera 11 ... Camera-body part 11a ... Shooting lens mounting part 12 ... Lens barrel 12a ... Shooting optical system (shooting lens)
13. Finder device 13a ... Penta prism 13b ... Reflector 13c ... Eyepiece 14 ... Shutter 15 ... Imaging unit (imaging device unit)
16 …… Main circuit board 16a …… Image signal processing circuit 16b …… Work memory 17 …… Release button 21 …… Dustproof filter (dustproof member)
22 …… Piezoelectric element (vibration member / cleaning means)
23 …… Dustproof filter receiving member 24 …… CCD case (imaging device housing case member)
23d ...... annular convex part 24d ...... circumferential 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 48 …… Dust-proof filter driving portion 51 …… Sealing space portion 51a …… Gap portion 51b …… Space portion 61 · 61A · Dust receiving portion 61a · 61Aa ··· Opening (of the dust receiving portion) )
61Ab: funnel-shaped part (for dust receiving part)
61Ac ...... Hollow part (Dust receiving part)
61Ad …… Passage (in the dust receiving part)
62 …… Adhesive

Claims

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
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 dust receiving portion that is disposed in the vicinity of the peripheral edge portion of the dust-proof member and receives dust, and has a funnel-shaped portion having a funnel-shaped cross section of an opening, and a tip communicating with the base side of the funnel-shaped portion. A narrow portion formed with a narrower diameter than the opening of the funnel-shaped portion, and a hollow portion having a wider cross section than the narrow passage portion formed in communication with the proximal end side of the narrow passage portion, A dust receiver formed with
A camera comprising:

The camera according to claim 1, wherein the dust receiving portion is provided with an adhesive.

The camera according to claim 1, wherein the dust receiving portion is provided at a portion near the bottom of the camera.

The camera according to claim 1, wherein the vibration member is an electromechanical conversion element.

The camera according to claim 1, further comprising a photographing lens mounting unit for mounting the photographing lens.

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;
The space portion is sealed on the peripheral side of the image pickup device and the optical member so as to form a substantially sealed space portion at a portion formed by facing both the image pickup device and the optical member. A configured sealing structure; and
A dust receiving portion that is disposed in the vicinity of the peripheral edge of the optical member and receives dust, wherein the opening has a funnel-shaped cross section, and a tip is formed to communicate with the base side of the funnel-shaped portion. A narrow portion formed with a narrower diameter than the opening of the funnel-shaped portion, and a hollow portion having a wider cross section than the narrow passage portion formed in communication with the proximal end side of the narrow passage portion, A dust receiver formed with
An image pickup device unit comprising:

The image pickup device unit according to claim 6, wherein the dust receiving portion is provided with an adhesive therein.