JP2007073877A

JP2007073877A - 塵埃除去装置

Info

Publication number: JP2007073877A
Application number: JP2005262010A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Ono; 郁夫小野
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-22

Abstract

【課題】固体撮像素子のカバーガラスに付着した塵埃を確実に除去することが可能な塵埃除去装置を提供する。
【解決手段】塵埃除去装置２を、固体撮像素子３を搬送する搬送機構７と、第１帯電ローラ８と、第２帯電ローラ９と、集塵機構１０とから構成する。第１帯電ローラ８は、−に帯電し、＋帯電の塵埃５を吸着する。第２帯電ローラ９は、＋に帯電し、−帯電の塵埃６を吸着する。各帯電ローラ８，９に吸着された塵埃５，６は、集塵機構１０により吸引し集塵する。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体撮像素子の受光面に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置に関する。

ＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子を用いて撮像した撮影画像をデジタルの画像データに変換して記録するデジタルカメラが普及している。このようなデジタルカメラの固体撮像素子は、チップに多数の素子を実装し、これらの素子をカバーガラスで覆うようにして構成されている。固体撮像素子はカバーガラスを透過した光を受光するため、このカバーガラスに塵埃が付着していると撮影画像の画質が劣化してしまう。このため、固体撮像素子をデジタルカメラに組み込む前にカバーガラス上の塵埃を除去しなければならない。

塵埃が付着した平面にエアを吹き付け、塵埃を吹き飛ばして除去する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、エアに吹き飛ばされた塵埃が再び平面に付着してしまうことがあり、塵埃を完全に除去するのは困難であった。

また、塵埃が付着した平面に粘着ローラを転がし、塵埃を粘着ローラに付着させて除去する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この技術を固体撮像素子に適用した場合には、カバーガラスに粘着層の一部が付着するおそれがあるとともに、固体撮像素子を粘着ローラの粘着力よりも強い力で保持する構成にしなければならず、現実的ではない。

上記の技術以外に、塵埃が付着した平面に帯電ローラを近づけ、塵埃を静電気力により帯電ローラに付着させて除去する技術が知られている。例えば、特許文献３には、イメージセンサ表面に付着した塵埃を除去する帯電ローラが記載されている。この帯電ローラは−又は＋に帯電することができ、まず帯電ローラが−に帯電して＋帯電の塵埃を吸着し、この塵埃をクリーナーにより除去してから、次に帯電ローラが＋に帯電して−帯電の塵埃を吸着し、再びこの塵埃をクリーナーにより除去している。
開平５−３４１２７８号公報実開平７−１６７６０号公報特開平２−３６６６６号公報特

しかしながら、特許文献３に記載された技術では帯電ローラを１つしか用いておらず、この帯電ローラを−と＋との間で切り替えており、この切り替え制御に高度な技術が要求されていた。このため、帯電ローラの正負の切り替えタイミングがうまくいかずに、塵埃が完全に除去されない場合があった。

本発明は、固体撮像素子のカバーガラスに付着した塵埃を確実に除去することが可能な塵埃除去装置を提供することを目的とする。

本発明は、固体撮像素子の受光面に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置に関し、前記固体撮像素子を搬送する搬送機構と、搬送される前記固体撮像素子の受光面に対向するように設置されて回転駆動し、それぞれ−と＋とに帯電して前記塵埃を付着させる第１及び第２帯電ローラと、前記第１及び第２帯電ローラに付着した塵埃を吸引して集塵する集塵機構とを備えたことを特徴とする。

各帯電ローラの周面には、前記受光面に対面した領域よりも回転方向上流側に配置され前記周面を帯電させる帯電部と、前記対面した領域よりも回転方向下流側に配置され前記周面を電気的に中和させる除電部と、この除電部よりも回転方向下流側かつ前記帯電部よりも回転方向上流側に配置され前記周面に付着した塵埃を吸引する前記集塵機構の吸引部とが設けられていることが好ましい。

本発明の塵埃除去装置によれば、固体撮像素子を搬送する搬送機構と、搬送される固体撮像素子の受光面に対向するように配置されて回転駆動し、それぞれ−と＋とに帯電して塵埃を付着させる第１及び第２帯電ローラと、これらの第１及び第２帯電ローラに付着した塵埃を吸引して集塵する集塵機構とを備えたので、＋に帯電した塵埃は−に帯電した第１帯電ローラに吸着された後に集塵機構に集塵され、−に帯電した塵埃は＋に帯電した第２ローラに吸着された後に集塵機構に集塵されるから、受光面上の塵埃の帯電属性が混在している場合であっても、これらの塵埃を受光面から確実に除去することができる。

各帯電ローラの周面には、受光面に対面した領域よりも回転方向上流側に配置され周面を帯電させる帯電部と、受光面に対面した領域よりも回転方向下流側に配置され周面を電気的に中和させる除電部と、この除電部よりも回転方向下流側かつ帯電部よりも回転方向上流側に配置され周面に付着した塵埃を吸引する集塵機構の吸引部とが設けられているので、各帯電ローラは回転駆動し、受光面に対面した領域では帯電して塵埃を吸着し、この対面した領域より回転方向下流側の領域では電気的に中和して塵埃を離し、この塵埃は吸引部により吸引されるから、塵埃を受光面から確実に除去することができる。

図１に示すように、塵埃除去装置２は、固体撮像素子３のカバーガラス（受光面）３ａに付着した塵埃５，６を除去するものであり、固体撮像素子３を搬送する搬送機構７と、カバーガラス３ａに付着した＋帯電の塵埃５を吸着する第１帯電ローラ８と、カバーガラス３ａに付着した−帯電の塵埃６を吸着する第２帯電ローラ９と、第１及び第２帯電ローラ８，９に吸着された塵埃５，６を吸引し集塵する集塵機構１０とを有している。

搬送機構７は、ローラ２０，２１と、これらのローラ２０，２１に掛け渡された無端の搬送ベルト２２と、ローラ２０を回転駆動させるモータ２３と、このモータ２３の回転を制御する回転制御部２４とから構成される。ローラ２０が回転駆動すると、搬送ベルト２２が図中反時計回りに循環移動する。この循環移動する搬送ベルト２２にはカバーガラス３ａを上側にした状態で固体撮像素子３が載置され、固体撮像素子３はこの状態のまま図中矢印方向に搬送される。回転制御部２４はシステム制御部２５の指示に基づいて動作する。システム制御部２５は、搬送機構７のほか、第１及び第２帯電ローラ８，９や集塵機構１０などの各部の動作を管制している。

第１帯電ローラ８及び第２帯電ローラ９は、搬送機構７の搬送ベルト２２に対向するようにして並べて設置されている。各帯電ローラ８，９は、それぞれモータ３０，３１によって図中時計回りに回転する。各モータ３０，３１は、回転制御部３２，３３により回転を制御されている。

第１帯電ローラ８の周面８ａにおいて、搬送ベルト２２に対面する周面領域より回転方向上流側には−の電荷を発生して周面８ａを帯電させる帯電部４０が配置され、搬送ベルト２２に対面する周面領域より回転方向下流側には＋の電荷を発生して周面８ａを電気的に中和させる除電部４１が配置されている。帯電部４０及び除電部４１は、帯電制御部４２により電荷量を制御されている。

また、第２帯電ローラ９の周面９ａにおいて、搬送ベルト２２に対面する周面領域より回転方向上流側には＋の電荷を発生して周面９ａを帯電させる帯電部４３が配置され、搬送ベルト２２に対面する周面領域より回転方向下流側には−の電荷を発生して周面９ａを電気的に中和させる除電部４４が配置されている。帯電部４３及び除電部４４は、帯電制御部４５により電荷量を制御されている。

集塵機構１０は、それぞれファン５０，５１の風力により空気を吸引する吸引部５２，５３と、これらの吸引部５２，５３により吸引された塵埃を集塵する集塵箱５４とから構成されている。吸引部５２は第１帯電ローラ８の上方に配置されており、吸引部５２の下端開口５２ａは第１帯電ローラ８の幅に合わせたサイズにされている。また、吸引部５３は第２帯電ローラ９の上方に配置されており、吸引部５３の下端開口５３ａは第２帯電ローラ９の幅に合わせたサイズにされている。

上記構成による作用について図２及び図３を用いて説明する。搬送機構７の搬送ベルト２２は所定速度で移動し、この搬送ベルト２２上にはカバーガラス３ａを上側にした固体撮像素子３が載置される。固体撮像素子３は搬送方向に所定間隔で複数載置される。ここで、固体撮像素子３が搬送方向に直交する方向に複数列に載置される構成であってもよく、この場合にはより多くの個数の処理が可能になる。

図３（Ａ）に示すように、搬送される固体撮像素子３のカバーガラス３ａには、＋帯電の塵埃５と、−帯電の塵埃６とが付着している。第１及び第２帯電ローラ８，９は回転駆動しており、周面の速度が搬送ベルト２２とほぼ同じ速度になるように制御されている。第１帯電ローラ８の周面８ａにおいては、帯電部４０で−の電荷が放出され、この帯電部４０を通り過ぎた周面８ａが−に帯電してゆき、一方で、除電部４１で＋の電荷が放出され、この除電部４１を通り過ぎた周面８ａが電気的に中和されてゆく。第２帯電ローラ９の周面９ａにおいては、帯電部４３で＋の電荷が放出され、この帯電部４３を通り過ぎた周面９ａが＋に帯電してゆき、一方で、除電部４４で−の電荷が放出され、この除電部４４を通り過ぎた周面９ａが電気的に中和されてゆく。また、塵埃機構５４が駆動しており、各吸引部５２，５３の下端開口部５２ａ，５３ａから空気が吸引されている。

図３（Ｂ）に示すように、固体撮像素子３が第１帯電ローラ８の下方に搬送されると、塵埃のうち＋帯電の塵埃５が第１帯電ローラ８の周面８ａに静電気力により吸着される。この＋帯電の塵埃５は周面８ａに吸着された状態で第１帯電ローラ８の回転とともに移動してゆく。

図３（Ｃ）に示すように、＋帯電の塵埃５が除電部４１を通過すると、第１帯電ローラ８の周面８ａが電気的に中和されて静電気力がなくなり、吸着が解除される。この＋帯電の塵埃５は、吸引部５２に吸引され、集塵箱５４に集塵される。

＋帯電の塵埃５が吸引部５２に吸引されるのとほぼ同時に、固体撮像素子３は第２帯電ローラ９の下方に搬送される。カバーガラス３ａに付着した−帯電の塵埃６が第２帯電ローラ９の周面９ａに静電気力により吸着される。この−帯電の塵埃６は、＋帯電の塵埃５のときと同様に、吸引部５３に吸引され、集塵箱５４に集塵される。

このように、本装置によれば、固体撮像素子３のカバーガラス３ａに＋帯電の塵埃５と−帯電の塵埃６とが混在して付着している場合であっても、確実に除去することが可能である。もちろん、カバーガラスに＋帯電の塵埃のみが付着している固体撮像素子と、カバーガラスに−帯電の塵埃のみが付着している固体撮像素子とが混在して搬送される場合にも、塵埃を確実に除去することができる。

塵埃除去装置の概略構成図である。塵埃除去動作の流れを示すフローチャートである。塵埃除去動作を説明する説明図である。

符号の説明

２塵埃除去装置
３固体撮像素子
３ａカバーガラス
５，６塵埃
７搬送機構
８第１帯電ローラ
９第２帯電ローラ
１０集塵機構

Claims

固体撮像素子の受光面に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置において、
前記固体撮像素子を搬送する搬送機構と、
搬送される前記固体撮像素子の受光面に対向するように設置されて回転駆動し、それぞれ−と＋とに帯電して前記塵埃を付着させる第１及び第２帯電ローラと、
前記第１及び第２帯電ローラに付着した塵埃を吸引して集塵する集塵機構とを備えたことを特徴とする塵埃除去装置。
各帯電ローラの周面には、前記受光面に対面した周面領域よりも回転方向上流側に配置され前記周面を帯電させる帯電部と、前記対面した周面領域よりも回転方向下流側に配置され前記周面を電気的に中和させる除電部と、この除電部よりも回転方向下流側かつ前記帯電部よりも回転方向上流側に配置され前記周面に付着した塵埃を吸引する前記集塵機構の吸引部とが設けられていることを特徴とする請求項１記載の塵埃除去装置。