JP2006227186A

JP2006227186A - シャッタ装置およびこれを備えた撮像装置

Info

Publication number: JP2006227186A
Application number: JP2005039292A
Authority: JP
Inventors: Akira Karasawa; 明柄沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】シャッタと撮像素子との間の撮像光路に塵等の異物が侵入することを防ぐために密閉部材を使用すると、コスト的に高いものになり、シャッタに外力が加わりシャッタにとって好ましくない。
【解決手段】シャッタ装置の背面のカバー部材をモールド部材で形成し、このカバー部材には、撮像素子または撮像素子の前面に一体的に取り付けられた光学素子を挿入可能な凹部が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に搭載されるシャッタ装置に関するものである。

従来、一眼レフカメラなどのシャッタを備えたデジタルカメラは、シャッタ装置の後方にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅｓ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の光電変換素子からなる撮像素子を配置し、撮影時には、シャッタ羽根を開口部から退避させて、撮影レンズによって導かれた被写体からの光束を撮像素子にて受光するようになっている。

シャッタ装置と撮像素子の間には、例えば撮像素子に固定された光学ローパスフィルタ等の光学素子が配置されている。この撮像素子と光学素子は接着等によって密閉されて組まれており、撮像素子と光学素子の間に塵等の異物が入る心配はないが、光学ローパスフィルタ等の光学素子の表面には塵等の異物が付着するおそれがある。異物が光学ローパスフィルタの表面に付着すると、その異物が撮像面に投影されてしまい、画像品質を落としてしまうことがある。これを防ぐ方法として、例えばシャッタと撮像素子との間の撮像光路を密閉部材により密閉したものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−８８５９３号公報

しかしながら、シャッタと撮像素子との間の撮像光路を密閉部材により密閉することは、密閉部材としての専用の部材を取り付けなければならないためコスト的に高いものになっている。また、上記特許文献１に記載された技術のように、シャッタと撮像素子との間の撮像光路を光軸方向に伸縮可能な管状部材を使って密閉する場合には、シャッタに外力を加えることになるためシャッタにとっては好ましくないと言える。

また、シャッタと撮像素子との間の撮像光路を密閉部材により密閉しても、シャッタを作動させているためにシャッタと撮像素子の間の撮像光路に完全に塵等の異物が入らないようにすることは難しい。よって撮像素子の前面の光学素子に塵等の異物が付着してしまった場合に空気を吹き付けられるように構成することが望まれる。

上記課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子と、撮像素子の受光面側に配置され撮像素子に固定された光学素子とを有する撮像装置に組み込み可能なシャッタ装置において、羽根部材と、羽根部材を保持するとともに羽根部材によって開閉される開口部を備えた枠部材とを有し、枠部材はその内部に光学素子を挿入可能な凹部を有することを特徴とするものである。

また、上記課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子を有する撮像装置に組み込み可能なシャッタ装置において、羽根部材と、羽根部材を保持するとともに羽根部材によって開閉される開口部を備えた枠部材とを有し、枠部材はその内部に撮像素子を挿入可能な凹部を有することを特徴とするものである。

また、上記課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子と、撮像素子の受光面側に配置され撮像素子に固定された光学素子と、羽根部材によって所定の開口部の開閉状態を切り替えることで撮像素子が被写体からの光束を受光できる時間を調節するシャッタ装置とを備える撮像装置において、シャッタ装置は開口部が形成された枠部材を有し、枠部材は凹部が形成されており、光学素子は凹部に挿入されて、光束の光軸方向において凹部と重なる位置に配置されていることを特徴とするものである。

また、上記課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子と、羽根部材によって所定の開口部の開閉状態を切り替えることで撮像素子が被写体からの光束を受光できる時間を調節するシャッタ装置とを備える撮像装置において、シャッタ装置は開口部が形成された枠部材を有し、枠部材は凹部が形成されており、撮像素子は凹部に挿入されて、光束の光軸方向において凹部と重なる位置に配置されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、簡単で安価な構成でシャッタ精度への影響を与えずに撮像素子とシャッタ装置の間の撮影光路に撮像素子及びシャッタ装置の周囲からの塵等の異物の進入を防ぐことができるデジタルカメラのシャッタ装置を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施例１に係る撮像装置の中央断面図である。本実施例では交換レンズ装置が着脱可能であって、フォーカルプレーンシャッタを備えた一眼レフカメラを例にあげて説明を行う。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像素子の前面に配置されたシャッタ装置を備えた構成であればよい。

１はカメラ本体、２０は着脱可能な交換レンズ装置である。２２は交換レンズ装置２０内に設けた絞り、２３は絞り駆動回路を含む絞り駆動装置、２４はレンズ駆動用モータ、２５は駆動ギヤ等から成るレンズ駆動部材である。２６はフォトカプラで、レンズ駆動部材２５に連動するパルス板２７の回転を検知して焦点調節回路２８に伝えており、焦点調節回路２８は、このパルス板２７から得られた回転情報とカメラ本体１からのレンズ駆動量の情報に基づいてレンズ駆動用モータ２４を所定量駆動させ、撮影レンズ２１を合焦位置に移動させるようになっている。３はカメラ本体１と交換レンズ装置２０とのインターフェイスとなる公知のマウント接点で、マウント接点３を介してカメラ本体１から交換レンズ装置２０への電力の供給やレンズを制御するための通信を行なう。

交換レンズ装置２０の撮影レンズ２１を透過した光束はカメラ本体１のメインミラー５に入射する。メインミラー５はハーフミラーとなっており反射した光束はファインダーへと導かれ、透過した光束はサブミラー７にて下方へ反射し、焦点検出装置４へと導かれる。

焦点検出装置４は撮影レンズ２１のデフォーカス量を検出し、交換レンズ装置２０が合焦状態となるように撮影レンズ２１を駆動するレンズ駆動量を演算し、レンズ駆動量をマウント接点３を介して焦点調節回路２８へ送出する。

メインミラー５はミラー保持枠６に接着固定され、ヒンジ軸６ａによって回転可能に軸支されている。また、サブミラー７はサブミラー保持枠８に対して接着固定され、サブミラー保持枠８は不図示のヒンジ軸によってメインミラー保持枠６に対して回転可能に軸支されている。

メインミラー５によってファインダーへと導かれた光束はフォーカシングスクリーン９に被写体像を結像し、撮影者はペンタプリズム１１および接眼レンズ１０を介してこのフォーカシングスクリーン９上の被写体像を観察するように構成されている。

サブミラー７の後方にはシャッタ装置１２が配置され、このシャッタ装置１２はそれぞれが複数の遮光部材からなる先羽根１４と後羽根１５を有している。使用者から撮影の指示があったとき以外は、先羽根１４は複数の遮光部材を展開させてシャッタ装置の開口部を覆い、被写体光束を遮る状態に保持され、後羽根１５は複数の遮光部材を重畳させてシャッタ装置の開口部から退避させた状態に保持されている。この先羽根１４、後羽根１５の展開状態、重畳状態を切り替えることで開口部の開閉動作を行う。

シャッタ装置１２の後方には、光学ローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタを一体化した光学フィルタ（光学素子）１８があり、撮像素子１９に接着によって固定されている。撮影時には光学フィルタ１８を透過した光束が更に後方に配置された撮像素子１９へと入射するように構成されている。撮像素子１９は被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型のセンサであって、被写体像を電気信号に変換して出力する。

シャッタ装置１２は、先羽根１４、及び後羽根１５を駆動する駆動部材を保持する駆動部１３ａ（図２を参照）が備え付けられ、開口部が形成されているシャッタ地板１３、先羽根１４と後羽根１５の走行スペースを分ける中間板１６、シャッタ地板１３と反対側で先羽根１４および後羽根１５を押さえ込むカバー板１７（枠部材）とから成る。このカバー板１７は露光用開口部が形成され、中間板１６とともにシャッタ地板１３に固定されている。

以上が本実施例における撮像装置の主な構成である。次に、本発明の特徴であるシャッタ装置１２の構造について、シャッタ装置１２の断面の拡大図である図２を用いて説明を行う。

撮像素子１９の受光面側（被写体側）には光学ローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタを一体化した光学フィルタ１８があり撮像素子１９と接着されていて、撮像素子１９の表面に塵等の異物が付着しないようになっている。シャッタ装置１２のカバー板１７には光学フィルタ１８の周囲を覆うようにリブ１７ａが設けられ壁面を形成している。リブ１７ａは撮像装置内部に入射してくる被写体光の光軸方向において、光学フィルタ１８と撮像素子１９の一体化した状態のものに対してその位置が重なるようになっている。このリブ１７ａが光学素フィルタ１８と光軸方向において重なっているので、シャッタ装置１２及び光学フィルタ１８の周囲からは、光学フィルタ１８とシャッタ装置１２のカバー板１７の間に塵等の異物が入りにくくなっている。

また、リブ１７ａが光学フィルタ１８と光軸方向において重なることで、シャッタ装置１２の撮影用の開口部以外から進入してくる有害な光線をカットする効果もある。

また、このカバー板１７及びシャッタ地板１３は、カーボンフェザーが入っているモールド材料で成形されていて導電性がある。図４に示すようにカバー板１７をシャッタ地板１３に取り付けビス３１で取り付けるときにリード線３２を使って電気的にカメラのＧＮＤに導通する（接地する）ようにしているので、カバー板１７及びシャッタ地板１３の両方がカメラのＧＮＤと導通する。カバー板１７とシャッタ地板１３をＧＮＤに導通させる方法としては、これらを導電性を有しない一般的な樹脂で形成し、表面に導電材を塗る方法も考えられるが、この方法は導電材の塗り残しや塗りムラが生じる可能性があり、カバー板１７とシャッタ地板１３が小型化されるほど、あるいはその形状が複雑になるほどその可能性は大きくなる。カバー板１７とシャッタ地板１３を導電性を有する材料でモールド成形すればこのような問題は生じない。

カバー板１７及びシャッタ地板１３をＧＮＤに導通させることでこれらの部材は帯電されなくなり、周囲の塵等の異物を帯電に起因して吸引することを防ぐようにしている。

次にカバー板の形状については図３を使って説明する。

図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、および図３（ｄ）にカバー板の形状の例を示す。

図３（ａ）のカバー板１７は、光学フィルタ１８がその上面を含む３辺と残り１辺の中央を除いた部分をリブ１７ａで覆われるように成形されている。リブ１７ａの１辺の中央付近に切り欠きを設けたのは、光学フィルタ１８に塵等の異物が付いてしまった場合にできるだけ光学フィルタ１８にキズを付けないように空気で塵を吹き飛ばす際の空気を逃がすためで、塵を効率的に排除することができる。

図３（ｂ）のカバー板１７は、図３（ａ）と同様に光学フィルタ１８を上面を含む３面で覆い、残り１方向には空気の逃げを設けている。

図３（ｃ）のカバー板１７は、光学フィルタ１８を覆うリブ１７ａがなく、段差がついていて光学フィルタ１８を覆うようになっている。

図３（ｄ）のカバー板１７は、光学フィルタ１８を全周覆うようになっているが、この場合は図３（ａ）、図３（ｂ）、および図３（ｃ）に比べて光学フィルタ１８とリブ１７ａとの隙間を一部、若干広くすることで空気の逃がしやすくするようにしている。

このように、本実施例のシャッタ装置によれば、カバー板１７と光学フィルタ１８と撮像素子１９の一体化した状態のものが光軸方向で重なるようになっているので直接、光学フィルタ１８とシャッタ装置１２のカバー板１７の間に塵等の異物が入りにくくなっている。

上記説明のカバー板１７の形状については上記の例に限定されるものではなく上記の例はあくまでも一例である。

前記シャッタ装置１２後方の光学フィルタ１８を本実施例では光学ローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタを一体化したものとしたが、単体のフィルタとしてもよく、単なるカバーガラス等であってもよい。撮像素子に固定され、撮像面に入射する被写体光束を遮らない光学部材であればよい。

また、リブ１７ａは光学素フィルタ１８と光軸方向において重なる構成としたが、撮像素子１９も含めて光軸方向において重なる構成としても構わない。

また、前記シャッタ地板１３、及びカバー板１７をカーボンフェザーの入っているモールド材料で成形することで導電性を持たせたが、導電性を持たせるためには他の方法であってもよい。

本発明に係る撮像装置の断面図。本発明に係るシャッタ装置の断面図。本発明に係るシャッタ装置のカバー部材の斜視図。本発明に係るシャッタ装置のＧＮＤに導通する様子を示す図。

符号の説明

１カメラ
３マウント接点
４焦点検出装置
５メインミラー
７サブミラー
１０接眼レンズ
１２シャッタ
１３シャッタ地板
１４先羽根
１５後羽根
１６中間板
１７カバー板
１７ａリブ
１８光学フィルタ
１９撮像素子
２０交換レンズ
２１撮影レンズ

Claims

被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子と、前記撮像素子の受光面側に配置され前記撮像素子に固定された光学素子とを有する撮像装置に組み込み可能なシャッタ装置において、
羽根部材と、前記羽根部材を保持するとともに前記羽根部材によって開閉される開口部を備えた枠部材とを有し、前記枠部材はその内部に前記光学素子を挿入可能な凹部を有することを特徴とするシャッタ装置。
被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子を有する撮像装置に組み込み可能なシャッタ装置において、
羽根部材と、前記羽根部材を保持するとともに前記羽根部材によって開閉される開口部を備えた枠部材とを有し、前記枠部材はその内部に前記撮像素子を挿入可能な凹部を有することを特徴とするシャッタ装置。
前記枠部材は導電性を有する材料にて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシャッタ装置。
前記枠部材はモールド成形されていることを特徴とする請求項３に記載のシャッタ装置。
前記枠部材が固定され、前記枠部材との間に前記羽根部材を挟み込む地板を有し、前記地板は導電性を有する材料にて形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のシャッタ装置。
被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子と、前記撮像素子の受光面側に配置され前記撮像素子に固定された光学素子と、羽根部材によって所定の開口部の開閉状態を切り替えることで前記撮像素子が前記被写体からの光束を受光できる時間を調節するシャッタ装置とを備える撮像装置において、
前記シャッタ装置は前記開口部が形成された枠部材を有し、前記枠部材は凹部が形成されており、前記光学素子は前記凹部に挿入されて、前記光束の光軸方向において前記凹部と重なる位置に配置されていることを特徴とする撮像装置。
被写体からの光束を受光して電荷を蓄積する電荷蓄積型の撮像素子と、羽根部材によって所定の開口部の開閉状態を切り替えることで前記撮像素子が前記被写体からの光束を受光できる時間を調節するシャッタ装置とを備える撮像装置において、
前記シャッタ装置は前記開口部が形成された枠部材を有し、前記枠部材は凹部が形成されており、前記撮像素子は前記凹部に挿入されて、前記光束の光軸方向において前記凹部と重なる位置に配置されていることを特徴とする撮像装置。
前記枠部材は導電性を有する材料にて形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
前記枠部材はモールド成形されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
前記シャッタ装置は前記枠部材との間に前記羽根部材を挟み込む地板を有し、前記地板は導電性を有する材料にて形成されており、前記枠部材とともに接地されていることを特徴とする請求項８または９に記載の撮像装置。
前記枠部材の凹部の壁面には、前記光学素子に吹き付けた空気を逃がすことができる切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記枠部材の凹部の壁面には、前記撮像素子に吹き付けた空気を逃がすことができる切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。