JP2007110550A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特にローパスフィルタ等の光透過部材に付着した塵埃等の異物を除去するのに好適な撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera, and more particularly to an imaging apparatus suitable for removing foreign matters such as dust attached to a light transmission member such as a low-pass filter.
レンズ交換式デジタル一眼レフカメラでは、レンズ交換時に塵埃等の異物が外部から侵入する場合がある。この異物が固体撮像素子の光電変換面に至る光路上の光透過部材、すなわち、固体撮像素子を保護するカバーガラス、光学フィルタ等に付着すると、その異物、或いは異物の影が固体撮像素子にて撮像された画像に写り込んでしまう。なお、異物は、外部から浸入するだけでなく、カメラ内部でのシャッタやミラーの動作に伴い、その構造部材である樹脂等の微細な磨耗紛が発生して異物となる場合もある。 In a lens interchangeable digital single-lens reflex camera, foreign matter such as dust may enter from the outside during lens replacement. If the foreign matter adheres to a light transmission member on the optical path that reaches the photoelectric conversion surface of the solid-state image sensor, that is, a cover glass or an optical filter that protects the solid-state image sensor, the foreign matter or the shadow of the foreign matter is It will appear in the captured image. In addition, the foreign matter may not only enter from the outside, but may also become a foreign matter due to generation of fine wear powder such as resin as its structural member in accordance with the operation of the shutter and mirror inside the camera.
このような異物が固体撮像素子を保護するカバーガラスと、そのカバーガラスの前面側に配設されている光学フィルタとの間に入り込んでしまった場合には、その異物を除去するためにはカメラを分解する必要があった。このため、固体撮像素子のカバーガラスと光学フィルタとの間に異物が入り込まないように密閉構造にする手法が採られていた。 If such foreign matter enters between the cover glass that protects the solid-state imaging device and the optical filter disposed on the front side of the cover glass, a camera is used to remove the foreign matter. It was necessary to disassemble. For this reason, a method of adopting a sealed structure has been adopted so that foreign matter does not enter between the cover glass of the solid-state imaging device and the optical filter.
しかしながら、密閉構造にしても、光学フィルタの外部に露出している面(以下、露出面という)に異物が付着したときは、その異物、或いは異物の影が撮影画像に写り込む場合があった。 However, even with a sealed structure, when a foreign object adheres to the surface exposed to the outside of the optical filter (hereinafter referred to as an exposed surface), the foreign object or the shadow of the foreign object may appear in the captured image. .
そこで、露出面に付着した異物を除去するために、ローパスフィルタ等の光学部材の露出面をワイパーで清掃する手法も考案されている(特許文献1参照)。この手法では、レンズを外さず、またカメラを分解することなく光学部材の露出面に付着した異物を除去することができる。 Therefore, a method of cleaning the exposed surface of an optical member such as a low-pass filter with a wiper has been devised in order to remove foreign matters attached to the exposed surface (see Patent Document 1). In this method, the foreign matter adhering to the exposed surface of the optical member can be removed without removing the lens and without disassembling the camera.
しかしながら、特許文献1の構成では、光学部材の露出面をワイパーで擦っている。このため、異物が例えば金属紛のような硬いものである場合には、その異物により光学部材の露出面にキズが付く可能性がある。このキズが固体撮像素子の光電変換面に至る光路上に位置している場合は、当該キズの影が撮影画像に写り込んでしまう。 However, in the configuration of Patent Document 1, the exposed surface of the optical member is rubbed with a wiper. For this reason, when the foreign material is hard, for example, metal powder, the exposed surface of the optical member may be scratched by the foreign material. If this scratch is located on the optical path leading to the photoelectric conversion surface of the solid-state image sensor, the shadow of the scratch appears in the captured image.
また、固体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振動させることにより、防塵部材の露出面に付着した異物を除去する手法が考案されている(特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献2の手法では、防塵部材を振動させるための機械的な構造体や構造体を駆動する電気部品等が必要になるので、コスト高となってしまう。 However, the technique disclosed in Patent Document 2 requires a mechanical structure for vibrating the dust-proof member, an electric component for driving the structure, and the like, which increases costs.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、撮影画像への異物の写り込みを安価な構成で且つ高い確率で防止し得る撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can prevent foreign objects from appearing in a photographed image with a low-cost configuration and with a high probability.
上記目的を達成するため、本発明は、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段の前面に配設された光透過部材と、前記撮像手段により撮像を行なう前に作動する撮像準備手段を具備した撮像装置において、前記撮像準備手段を作動させる際に用いる運動エネルギーを前記光透過部材に伝達する伝達部材を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention operates before an image is picked up by an image pickup means for converting an optical image of a subject into an electrical signal, a light transmitting member disposed in front of the image pickup means, and the image pickup means. An imaging apparatus including an imaging preparation unit that includes a transmission member that transmits kinetic energy used when the imaging preparation unit is operated to the light transmission member.
本発明によれば、撮像準備手段を作動させる際に用いる既存の運動エネルギーを光透過部材に伝達する伝達部材を備えるだけでよい。すなわち、前記既存の運動エネルギーを前記伝達部材を介して前記光透過部材に供給することにより、該光透過部材を振動させることができる。従って、光透過部材の振動に伴って、該光透過部材に付着している塵埃等の異物の殆ど全てを除去することができる。換言すれば、撮像手段により撮像された撮影画像への異物の写り込みを安価な構成で且つ高い確率で防止し得る撮像装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is only necessary to provide a transmission member that transmits the existing kinetic energy used when operating the imaging preparation means to the light transmission member. That is, by supplying the existing kinetic energy to the light transmission member via the transmission member, the light transmission member can be vibrated. Therefore, almost all foreign matters such as dust attached to the light transmitting member can be removed with the vibration of the light transmitting member. In other words, it is possible to provide an imaging apparatus that can prevent foreign objects from being reflected in a captured image captured by the imaging unit with a low cost and with a high probability.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態を、図1〜図6に基づいて説明する。図1は、本発明の第1〜第4の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す断面図である。本撮像装置は、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラ(以下、D−SLRと称する)として構成されている。本D−SLR100は、CCDあるいはCMOSセンサなどの固体撮像素子を用いた単板式のデジタルカラーカメラである。D−SLR100は、固体撮像素子を連続的または単発的に駆動制御して動画像または静止画像を撮像することができる。固体撮像素子は、光電変換素子(画素)が2次元的に配列されたエリアセンサとして構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an imaging apparatus according to first to fourth embodiments of the present invention. The imaging apparatus is configured as a lens interchangeable digital single lens reflex camera (hereinafter referred to as D-SLR). The D-SLR 100 is a single-plate digital color camera using a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS sensor. The D-SLR 100 can capture a moving image or a still image by driving and controlling the solid-state imaging device continuously or once. The solid-state imaging device is configured as an area sensor in which photoelectric conversion elements (pixels) are two-dimensionally arranged.
図2は、D−SLR100の撮像部10、及びフォーカルプレンシャッタ50の概略構成を示す断面図である。図3は、本撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。図4及び図5は、第1の実施の形態におけるD−SLR100のハーフミラー111の機械的な駆動状態を説明するための図である。図6は、ハーフミラー111の駆動に伴う異物除去処理を示すフローチャートである。なお、図2、図3、図6は、第1〜第4の実施の形態に共通する図面である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the
図1、図3に示したように、D−SLR100は、着脱自在な撮影レンズ装置101を有している。撮影レンズ装置101は、図3に示したように、絞り102と結像光学系103を有している。なお、図1に示した103aは、結像光学系103を構成する複数のレンズのうち、ハーフミラー111に最も近い位置に配設されたレンズである。
As shown in FIGS. 1 and 3, the D-SLR 100 includes a detachable
撮影レンズ装置101は、マウント機構126を介してD−SLR100に機械的に装着することができる。この装着状態では、撮影レンズ装置101は、図3に示した接点101a,100aを介して電気的にもD−SLR100と接続される。焦点距離の異なる撮影レンズに交換することによって、様々な画角の撮影画像を得ることが可能である。また、撮影レンズ装置101は、合焦動作、変倍動作等を行なうための不図示の駆動機構を有している。
The
結像光学系103から撮像部10の固体撮像装置15の光電変換面に至る光路L1には、光透過部材11が配設されている。この光透過部材11としては、光学像の必要以上に高い空間周波数成分をカットするローパスフィルタ、赤外線をカットする赤外カットフィルタ等が存在する。
A
固体撮像装置15から読出された信号は、後述するように所定の処理が施された後、撮影画像データとしてディスプレイ107に表示される。ディスプレイ107は、ユーザが撮影画像を直接確認できるように、D−SLR100の背面に取り付けられている。なお、本実施の形態では、固体撮像装置15の撮像素子としては、MOS型イメージセンサを用いているが、CCD型イメージセンサを用いることも可能である。
The signal read from the solid-
ハーフミラー111は、結像光学系103からの光束の一部を反射させると共に、残りの光束を透過させる。このハーフミラー111は、後述するように、図1の111aの位置に回動可能となっている。
The
上記ハーフミラー111の回動位置111aの上方には、フォーカシングスクリーン105が設けられている。このフォーカシングスクリーン105の配設位置は、結像光学系103によって形成される被写体像の予定結像面となっている。ユーザは、フォーカシングスクリーン105に結像された被写体像をペンタプリズム112、ファインダレンズ109a,109b,109cを介して視認することができる。ファインダレンズ109b,109cの間にはアイピースシャッタ163が設けられている。アイピースシャッタ163は、例えばセルフタイマ撮影時に閉じられる。これにより、ファインダレンズ109a,109b,109cからの逆入光が固体撮像装置15に入射してゴースト影像となるのを防止することが可能となる。
A focusing
ハーフミラー111の背後(像面側)には、可動型のサブミラー122が設けられている。このサブミラー122は、ハーフミラー111を透過した光束のうち光路L1に係る光束、すなわち撮像装置15の光電変換面に至る光路上の光束を反射させて、焦点検出ユニット121に導いている。サブミラー122は、不図示のハーフミラー111の保持部材に設けられた回転軸を中心に回転する。すなわち、サブミラー122は、ハーフミラー111の回転に連動して回転する(図1の符号112a参照)。焦点検出ユニット121は、サブミラー122からの光束を受光して位相差検出方式による焦点検出を行う。
A
ハーフミラー111の材質は、高速回転を図るために軽量な透明樹脂となっている。また、ハーフミラー111の表面に可視光の波長よりも小さなピッチを持つ微細な角錐状の周期構造を樹脂によって形成してもよい。この場合、ハーフミラー111の表面に形成された周期構造は、いわゆるフォトニック結晶として作用して、空気と樹脂との屈折率差による光の表面反射を低減し、光の利用効率を高めることが可能となる。
The material of the
なお、以後の説明において、図1の符号111a、122aの位置を通る光路をファインダ光路と呼ぶ。また、結像光学系103から撮像部10の固体撮像装置15に至る光路L1を撮影光路と呼ぶこととする。
In the following description, the optical path passing through the positions of
次に、焦点検出ユニット121について説明する。焦点検出ユニット121は、コンデンサーレンズ164、反射ミラー165、再結像レンズ166、及び焦点検出用センサ167を有している。
Next, the
結像光学系103から入射され、サブミラー122にて反射された光束(被写体像)は、コンデンサーレンズ164、反射ミラー165、及び再結像レンズ166を介して焦点検出用センサ167上に結像される。
A light beam (subject image) incident from the imaging
焦点検出用センサ167には、少なくとも2列の画素列が形成されている。これら2列の画素列の出力信号波形の間では、結像光学系103によって形成された被写体像の結像状態(合焦状態)に応じて、相対的に横方向にシフトした状態が観測される。所謂、前ピン状態と後ピン状態とでは、2列の画素列の出力信号波形のシフト方向が逆になる。そこで、焦点検出ユニット121の焦点検出部(図示省略)は、相関演算などの手法を用いて上記のシフト量(位相差)とシフト方向を検出する。そして、焦点検出部は、それら検出情報を合焦制御用の情報として出力する。
The
D−SLR100の上部には、可動式の閃光発光ユニット104が設けられている。この閃光発光ユニット104は、D−SLR100内の収納位置とD−SLR100から突出した発光位置との間で回動可能となっている。また、D−SLR100には、当該D−SLR100を起動させるためのメインスイッチ119と、レリーズボタン120が設けられている。レリーズボタン120は、2段階の押下ストロークでそれぞれON状態になる第1のスイッチ(SW1)、第2のスイッチ(SW2)を内蔵している。レリーズボタン120を半押し状態にすると第1のスイッチ(SW1)がONし、撮影準備動作(測光動作や焦点調節動作等)が開始される。また、レリーズボタン120を全押し状態にすると第2のスイッチ(SW2)がONし、固体撮像装置15を用いた撮影動作が開始される。
On the top of the D-
前述のハーフミラー122の後方(像面側)には、フォーカルプレンシャッタ50と撮像部10が設けられている。このフォーカルプレンシャッタ50と撮像部10の構成を図2に基づいて説明する。
A
図2において、撮像部10は、固体撮像装置15、光透過部材11を有している。固体撮像装置15の固体撮像素子15bは、カバーガラス15aで覆われている。このカバーガラス15aにより、固体撮像素子15bが機械的に破損されるのを防止すると共に、固体撮像素子15bに塵埃等の異物が付着してその異物、或いはその影が撮影画像に写り込むのを防止することができる。
In FIG. 2, the
また、カバーガラス15aと光透過部材11との間は、シール部材16により密封されている。従って、カバーガラス15aと光透過部材11との各対向面に塵埃等の異物が付着して、その異物或いはその影が撮影画像に写り込むのを防止することもできる。固体撮像装置15は、接続端子15cを介して、基板17上に形成された制御回路と電気的に接続されている。基板17は、保持部材18aを介して保持板18により保持されている。
The
光透過部材11は、ローパスフィルタ11aと赤外カットフィルタ11bを有している。これら、ローパスフィルタ11a、赤外カットフィルタ11bは、保持部材12により保持されている。ローパスフィルタ11a及び赤外カットフィルタ11bと保持部材12とは、支持板13により一体化されている。なお、図2におけるローパスフィルタ11aと赤外カットフィルタ11bの位置関係は、左右逆転させてもよい。また、光透過部材11としては、ローパスフィルタ11a、赤外カットフィルタ11b以外の光透過部材を用いることも可能である。
The
フォーカルプレンシャッタ50は、先幕21と後幕22を有している。これら先幕21と後幕22の駆動スペースは、中間板23で仕切られている。先幕21は、複数のシャッタ羽根21a〜21dを有している。後幕22も先幕21と同様に複数のシャッタ羽根を有している。後幕22は押え板24により中間板23の方向に押えられている。この押え板24には、撮像のためにその略中央部に開口部24aが形成されている。
The
また、先幕21は、カバー板25により中間板23の方向に押えられている。このカバー板25にも、撮像のためにその略中央部に開口部25aが形成されている。さらにカバー板25には、シャッタ羽根21a〜21dの最大開口量を規制するためのストッパーゴム29が取り付けられている。
The
次に、本撮像装置の電気的な構成の概要を図3のブロック図に基づいて説明する。 Next, an outline of the electrical configuration of the imaging apparatus will be described based on the block diagram of FIG.
撮影レンズ装置101は、レンズシステム制御部141を有している。このレンズシステム制御部141は、AFモータ147を駆動制御して結像光学系103のフォーカスレンズを光軸上で移動させることにより、合焦制御を行なう。また、レンズシステム制御部141は、絞り駆動源143を駆動制御して絞り102の絞り量を変化させる。これにより、結像光学系103への入射光量が調節される。レンズシステム制御部141は、上記のような駆動制御をD−SLR100のカメラシステム制御部135からの指示に基づいて行なう。
The photographing
なお、レンズシステム制御部141は、D−SLR100のカメラシステム制御部135等の回路と電気的に接続可能となっている。この電気的な接続は、撮影レンズ装置101をマウント機構を介してD−SLR100に装着した際に自動的に行なわれる。この自動接続は、上記の装着動作により両者のマウント機構にそれぞれ設けられた接点101aと接点100aが自動的に接触することにより実現される。
The lens
D−SLR100は、カメラシステム制御部135を中核として、撮影動作、画像処理、画像記録・再生処理等を行なう。カメラシステム制御部135は、これら動作や処理を、操作検出部136により検出されたユーザによる各種の操作、例えばレリーズボタン120の押下操作に応答して行なう。また、カメラシステム制御部135は、これら操作内容や操作に対応する動作モード等の情報を情報表示部142に表示する。
The D-
カメラシステム制御部135は、レンズシステム制御部141に絞り量、フォーカスレンズの駆動量等の情報やコマンドを送信することにより、絞り制御、合焦制御を行なう。また、カメラシステム制御部135は、ハーフミラー111及びサブミラー122の回転制御、フォーカルプレンシャッタ50の開閉制御、固体撮像装置15の駆動制御を行なう。
The camera system control unit 135 performs aperture control and focusing control by transmitting information and commands such as the aperture amount and the focus lens drive amount to the lens
カメラシステム制御部135は、AF制御部140を用いてAF(自動合焦)制御を行なう。すなわち、AF制御部140は、カメラシステム制御部135の指示に基づいて、焦点検出用センサ167から出力された信号を解析して結像光学系103の焦点調節状態(デフォーカス量)を検出する。そして、AF制御部140は、検出したデフォーカス量をフォーカスレンズの駆動量に変換し、その駆動量をカメラシステム制御回路135を介してレンズシステム制御回路141に送信する。
The camera system control unit 135 performs AF (automatic focusing) control using the
カメラシステム制御部135は、フォーカルプレンシャッタ50の開閉制御を行なう場合は、シャッタ制御部145を用いる。すなわち、シャッタ制御部145は、カメラシステム制御部135からの指示(シャッタ速度を含む)に基づいて、先幕駆動源35、チャージ源36、後幕駆動源37を適宜制御することにより、フォーカルプレンシャッタ50の先幕21、後幕22を開閉駆動する。先幕駆動源35は、先幕21の開閉動作を行うための公知のコイルやヨーク等で構成された電磁アクチュエータと駆動レバー等で構成されている。チャージ源36は、開口状態の先幕21を再び閉じるための公知の駆動レバーやスプリング等で構成されている。後幕駆動源37は、先幕駆動源35と同様の構成要素で構成されている。
The camera system control unit 135 uses the shutter control unit 145 when performing opening / closing control of the
また、カメラシステム制御部135は、撮像装置駆動部137を介して固体撮像装置15を駆動制御する。固体撮像装置15は、撮像装置駆動部137により駆動制御されてR,G,B各色のアナログの画素信号を出力する。さらに、カメラシステム制御部135は、A/D変換部130、RGB画像処理部131、YC処理部132、記録処理部133、及び再生処理部134を制御して、画像処理、画像記録・再生処理を行なう。
In addition, the camera system control unit 135 drives and controls the solid-
A/D変換部130は、固体撮像装置15から出力されたアナログのR,G,Bの画像信号(画素信号)をデジタル信号に変換する。RGB画像処理部131は、A/D変換器130からの出力信号に対して、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理等の画像処理を施す。YC処理部132は、RGB画像処理部131から出力された画像信号に基づいて、輝度信号Y、及び色差信号(R−Y、B−Y)を生成する。
The A /
記録処理部133は、静止画又は動画を表わす輝度信号、及び色差信号を圧縮して、画像データとして所定の記録媒体に記録する。なお、記録処理部133は、圧縮機能と伸張機能を有している。また、記録処理部133にて記録された画像データは、接続端子138を介して外部のコンピュータ等に送信することができる。
The
再生処理部134は、上記の記録媒体に記録された画像データ、すなわち輝度信号Y、及び色差信号(R−Y、B−Y)を読出して、これら輝度信号Y、及び色差信号をマトリクス変換処理により例えばRGB信号に変換する。再生処理部134により変換されたRGB信号は、ディスプレイ107に出力されて表示される。
The
次に、本実施の形態の特徴点であるハーフミラー111の回転機構、及び回転動作を、図4〜6に基づいて説明する。なお、図4(a),(b)、図5と、前述の図1、図2とでは、左右方向が逆転した状態となっている。また、図4(a)、図5は、ハーフミラー111がファインダ光路に退避している状態を示し、図4(b)は、ハーフミラー111が撮影光路に位置している状態を示している。
Next, the rotation mechanism and the rotation operation of the
図4(a),(b)において、ハーフミラー111は、D−SLR100のシャーシ(不図示)に取り付けられた保持部材111aにより保持されている。この保持部材111aは、保持部材111aの左端部に取り付けられた回転軸111cにより、回転可能に支持されている。また、保持部材111aは、不図示のトーションバネ等により、図4(a)にて矢印Xで示した時計回り方向に付勢されている。さらに、保持部材111aの右端部には係止ピン111bが取り付けられている。この係止ピン111bには、チャージレバー170のミラーアーム部170bが当接されている。
4A and 4B, the
従って、回転軸111cにより軸支され、図4(a)の矢印Xの方向に付勢されている保持部材111a、及びハーフミラー111の回転は、チャージレバー170のミラーアーム部170bにより規制されることとなる。
Accordingly, the rotation of the holding
このチャージレバー170は、回転軸170aにより、回転可能に支持されている。図4(a)にて矢印Yで示したように、チャージレバー170は、チャージスプリング173により時計回り方向に付勢されている。このチャージスプリング173の一端は、チャージレバー170の係止部171に係止されている。また、チャージスプリング173の他端は、不図示のD−SLR100のシャーシに設けられた係止部174に係止されている。
The
ストッパ175は、スタッド176に一体的に取り付けられている。このストッパ175はゴム等の弾性体により構成されている。ストッパ175は、チャージレバー170が時計回り方向に回転する場合の最大回転位置を規制する機能を有している。また、ストッパ175は、チャージレバー170の回転によりハーフミラー111がファインダ光路にセットされる際の衝撃力を吸収する機能も有している。なお、ストッパ175は、上記の機能の他に、本実施の形態に特有な機能も有するが、この特有な機能については後述する。
The
伝達バー178は、光透過部材11の露出面に付着した塵埃等の異物を除去するために、本実施の形態において新たに設けられたものである。この伝達バー178は、チャージレバー170が時計周り方向に回転する際の回転エネルギーを光透過部材11に伝達する。すなわち、伝達バー178は、図4(a),(b)の横方向に平行移動可能にD−SLR100のシャーシ(不図示)に保持されている。また、伝達バー178は、不図示のガイド部材によりガイドされながら平行移動する。さらに、伝達バー178は、不図示の付勢部材により、図4(a)に示した矢印Aの方向に付勢されている。
The
このような構成の下で、伝達バー178は、チャージレバー170が時計周り方向に回転した際に、チャージレバー170の端部170cと衝突する。この衝突により、伝達バー178は、上記の矢印Aの方向の付勢力に抗して、当該矢印Aの方向とは逆の方向に移動する(図5の矢印B参照)。そして、伝達バー178は、ローパスフィルタ11aと衝突してローパスフィルタ11aを振動させる。
Under such a configuration, the
この振動により、密閉空間の外部に露出しているローパスフィルタ11aの露出面に塵埃等の異物が付着していた場合には、この異物のほぼ全てが除去される。すなわち、粘着力のある異物は、上記振動では除去できない可能性もある。しかし、通常の撮像装置の使用形態では、粘着力の有る異物がローパスフィルタ11aに付着する可能性は殆どない。
If foreign matter such as dust adheres to the exposed surface of the low-
また、フォーカルプレンシャッタ50の先幕21、後巻22の各シャッタ羽根同士の摺動により発生した微粉末がローパスフィルタ11aの露出面に付着することも考えられる。しかし、この微粉末は、粘着性はなく、ローパスフィルタ11aの振動により、容易に除去することができる。なお、本実施の形態では、上記のように、光透過部材に付着した異物を振動により除去しているので、その除去を行なっている最中に光透過部材にキズが付くことは殆ど有り得ない。
It is also conceivable that fine powder generated by sliding between the shutter blades of the
次に、チャージレバー170の回転動作に伴うハーフミラー111の回転動作を説明する。図4(a)の状態において、不図示の駆動源(例えばモータ)により、チャージレバー170が図4(a)の矢印Aの方向に駆動されたとする。この場合、チャージレバー170は、チャージスプリング173による時計周り方向の付勢力に抗して、回転軸170aを中心に反時計回り方向に回転し始める。このチャージレバー170の回転に伴って、チャージレバー170のミラーアーム部170bも回転し始める。
Next, the rotation operation of the
この際、前述のように、ハーフミラー111の保持部材111aは時計回り方向に付勢されている。従って、係止ピン111bとミラーアーム部170bとの当接状態は維持されるが、その当接位置は、チャージレバー170の回転軸170aの方向に変化していく(図4(b)参照)。このように、係止ピン111bとミラーアーム部170bとの当接位置が回転軸170aの方向に変化することにより、保持部材111aの時計回り方向への回転自由度が徐々に大きくなる。これにより、時計回り方向へ付勢された保持部材111aは、ハーフミラー111と一体になって時計回り方向へ回転する。
At this time, as described above, the holding
そして、チャージレバー170が図4(b)に示す位置まで回転すると、係止爪179がチャージレバー170の端部170Cの回動経路に侵入する。そして、係止爪179とチャージレバー170の端部170cが当接した状態になる。この当接状態になるタイミングで、上記駆動源によるチャージレバー170の回転駆動が停止される。この図4(b)の状態では、チャージスプリング173による矢印Zの方向の付勢力は、係止爪179により規制されている。従って、駆動源によるチャージレバー170の回転駆動が停止されたとしても、ハーフミラー111及びチャージレバー170は、図4(b)の位置に固定されることとなる。
Then, when the
なお、チャージレバー170が反時計回り方向に回転した場合は、伝達バー178は、前述の付勢力により右方向に移動することとなる。この場合、図4(b)に示したように、伝達バー178の右方向への移動量は、不図示の規制部材により、図4(a)の位置から最大「δ」だけしか移動できないように規制されている。
When the
次に、本実施の形態に特有な異物除去処理を、図6のフローチャートに基づいて説明する。なお、この異物除去処理に入る段階では、ハーフミラー111は、図4(b)の状態、すなわちミラーダウンの状態にあるものとする。
Next, the foreign substance removal processing unique to the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG. Note that at the stage of entering this foreign matter removal process, the
カメラシステム制御部135は、レリーズボタン120の操作により第1のスイッチSW1がオンされるのを待つ(ステップS100)。第1のスイッチSW1がオンされると、カメラシステム制御部135は、測光処理、測距処理を行う(ステップS101)。次に、カメラシステム制御部135は、AF制御回路140からのフォーカスレンズの駆動量をレンズシステム制御部141に送信して、合焦動作を実行させる(ステップS102)。そして、カメラシステム制御部135は、ステップS101の測光結果に基づいて算出した露出値に関する情報をレンズシステム制御部141に送信して、絞り動作を実行させる(ステップS103)。
The camera system control unit 135 waits for the first switch SW1 to be turned on by operating the release button 120 (step S100). When the first switch SW1 is turned on, the camera system control unit 135 performs photometry processing and distance measurement processing (step S101). Next, the camera system control unit 135 transmits the driving amount of the focus lens from the
次に、カメラシステム制御部135は、レリーズボタン120の操作により第2のスイッチSW2がオンされるのを待つ(ステップS104)。第2のスイッチSW2がオンされると、カメラシステム制御回路135は、ハーフミラー111をアップさせる(ステップS105)。このミラーアップ制御を行なう場合、カメラシステム制御回路135は、前述の係止爪179をチャージレバー170の端部170cの回動経路から退避させるだけでよい。
Next, the camera system control unit 135 waits for the second switch SW2 to be turned on by operating the release button 120 (step S104). When the second switch SW2 is turned on, the camera system control circuit 135 raises the half mirror 111 (step S105). When performing this mirror-up control, the camera system control circuit 135 only has to retract the
すなわち、係止爪179を図4(b)の位置から下方向に退避させると、チャージレバー170は、チャージスプリング173の付勢力により自動的に時計周り方向に回転する。この自動回転により、チャージレバー170のミラーアーム部170bと保持部111aの係止ピン111bとの当接位置は、保持部111aに対する時計周り方向の付勢力に抗して、ミラーアーム部170bの先端の方向へ変化していく。すなわち、チャージスプリング173の付勢力は、保持部111aに対する付勢力と、ミラーアーム部170bと係止ピン111bとの静止摩擦力との合計値よりも大きく設定されている。
That is, when the locking
そして、チャージレバー170がストッパ175に衝突することにより、チャージレバー170の回転が自動的に停止される。この回転停止状態では、図4(a)に示したように、係止ピン111bは、ミラーアーム部170bの先端と当接した状態となっている。従って、ハーフミラー111は、図4(a)の位置を安定的に維持することができる。
Then, when the
一方、伝達バー178は、前述のように、チャージレバー170が時計周り方向に回転する前の図4(b)の状態では、図4(a)に示した状態よりも「δ」だけチャージレバー170の方向にスライドしている。
On the other hand, as described above, the
この図4(b)の状態でチャージレバー170が時計回り方向に回転すると、図5に示したように、チャージレバー170は、ストッパ175と衝突する直前に伝達バー178に衝突する。すなわち、上記の伝達バー178のスライド位置(規制位置)とストッパ175の配設位置との位置関係等は、チャージレバー170がストッパ175と衝突する直前に伝達バー178に衝突するように設定されている。
When the
時計周り方向に回転しているチャージレバー170が伝達バー178に衝突すると、チャージレバー170の回転エネルギーが伝達バー178に伝達される。このようにして回転エネルギーを受けた伝達バー178は、図5の右方向の付勢力に抗して左方向(矢印Bの方向)にスライドし、ローパスフィルタ11aと衝突する。すなわち、チャージレバー170の回転エネルギーは、伝達バー178を介してローパスフィルタ11aに伝達される。なお、上記の説明から推測できるように、チャージスプリング173の付勢力は、伝達バー178に対する付勢力等よりも大きく設定されている。
When the
伝達バー178がローパスフィルタ11aに衝突すると、その衝突エネルギーにより、ローパスフィルタ11aには微小振動が発生する。この微小振動により、ローパスフィルタ11aに塵埃等の異物が付着していた場合には、その異物がローパスフィルタ11aから除去されることとなる。
When the
なお、前述の説明から推測できるように、チャージレバー170は、伝達バー178に衝突した直後にストッパ175と衝突して、時計回り方向の回転を停止する。また、伝達バー178は、上記の右方向への付勢力により、ローパスフィルタ11aに衝突した後、直ちにローパスフィルタ11aから離れる。従って、ローパスフィルタ11aには、伝達バー178からの衝突エネルギーが過度に与えられることはなく、ローパスフィルタ11aが破壊されることはない。なお、ローパスフィルタ11a等の光透過部材が破壊される可能性がある場合には、その光透過部材を保持している枠体(保持部材)に伝達バーを衝突させるように構成すればよい。
As can be inferred from the above description, the
また、伝達バー178がローパスフィルタ11aに衝突することにより、ローパスフィルタ11aにキズが発生する可能性がある。しかし、図4(a),(b)、図5に示したように、伝達バー178がローパスフィルタ11aに衝突する位置は、ローパスフィルタ11aの外周部分であり、撮像領域、すなわち固体撮像素子15bの光電変換面に至る光路上の領域ではない。従って、たとえ伝達バー178の衝突によりローパスフィルタ11aにキズが発生したとしても、このキズが撮影画像に写り込むことはない。
Further, when the
カメラシステム制御部135は、ステップS105にて係止爪179を退避させた後、ハーフミラー111が図1の111aの位置、すなわち図4(a)の位置までアップされたか否かを判別する(ステップS106)。この判別処理は、不図示のセンサからのミラー位置信号に基づいて行なう。ハーフミラー111が図1の111aの位置までアップされると、カメラシステム制御部135は、所定秒時のカウントを行う(ステップS107)。
The camera system control unit 135 determines whether or not the
このカウント処理は、次のような意義がある。すなわち、上記のように伝達バー178の衝突によりローパスフィルタ11aが振動する。また、チャージレバー170は、ゴム製のストッパ175との衝突によってバウンド動作を繰り返す。このバウンド動作の繰り返しに伴って、ハーフミラー111が振動する。さらに、設計仕様によっては、上記のバウンド動作の繰り返しに伴って、伝達バー178がローパスフィルタ11aに繰り返し衝突する。この繰り返し衝突により、ローパスフィルタ11aがさらに振動し続ける。
This counting process has the following significance. That is, the low-
そこで、カメラシステム制御部135は、これらの振動が治まった後に実際の撮影動作を行なうことによりブレのない映像を得るべく、ステップS107にて所定秒時をカウントしている。なお、伝達バー178がローパスフィルタ11aに繰り返し衝突するように設計した場合には、ローパスフィルタ11aに付着した異物の除去機能が向上することは言うまでもない。
Therefore, the camera system control unit 135 counts a predetermined number of seconds in step S107 in order to obtain a blur-free image by performing an actual photographing operation after these vibrations are resolved. Needless to say, when the
カメラシステム制御部135は、所定秒時のカウント処理が終了すると、フォーカルプレンシャッタ50を駆動する等の撮像動作を行う(ステップS108)。次に、カメラシステム制御部135は、チャージレバー170をモータ等により反時計周り方向に回転させて、ハーフミラー111をダウンさせる(ステップS109:図4(b)参照)。
When the count process for a predetermined second is completed, the camera system control unit 135 performs an imaging operation such as driving the focal plane shutter 50 (step S108). Next, the camera system control unit 135 rotates the
カメラシステム制御部135は、ステップS109の処理と並行して、或いはステップS109の処理が終了した後に、ステップS108での撮像動作によって得られた被写体の画像データをメモリに書き込む(ステップS110)。 In parallel with the process of step S109 or after the process of step S109 ends, the camera system control unit 135 writes the image data of the subject obtained by the imaging operation in step S108 into the memory (step S110).
なお、以上説明した塵埃等の異物除去動作、すなわちハーフミラー111のアップ動作は、ユーザが撮影動作に入る前に行なってもよい。この異物除去動作を行なうタイミングとしては、例えば、メインスイッチ119による電源投入時、撮影レンズ装置101の交換時が考えられる。また、クリーニングモード、すなわち固体撮像装置15による被写体像の記録を行わずに、上述のハーフミラー111の回転動作だけを行うモードを設けることも可能である。
Note that the foreign matter removal operation such as dust described above, that is, the up operation of the
このように、ユーザが撮影動作に入る前に異物除去動作を行う場合には、カメラシステム制御回路135は、まず、ハーフミラー111をアップさせて異物除去動作を行う。その後、カメラシステム制御回路135は、撮影動作、すなわちファインダによる被写体の確認動作等に備えてハーフミラー111をダウンさせるだけでよい。すなわち、カメラシステム制御回路135は、図6の測光・測距処理、絞り動作、AF動作等の他の処理や動作に係る制御を行なう必要はない。
As described above, when the foreign substance removing operation is performed before the user enters the photographing operation, the camera system control circuit 135 first raises the
以上の構成によれば、伝達バー178等の僅かな部品を追加するだけで、ハーフミラー111の駆動に用いる既存のエネルギーを、光透過部材11の露出面に付着した塵埃等の異物の除去に利用することが可能になる。すなわち、異物を除去するために別途アクチュエータ等を備える必要はなく、安価な構成で異物を除去することが可能となる。
According to the above configuration, the existing energy used to drive the
また、第1の実施の形態では、固体撮像装置15のカバーガラス15aと光透過部材11の赤外カットフィルタ11bは、シール部材16により密着されている。従って、カバーガラス15aと赤外カットフィルタ11bに塵埃等の異物が付着することはない。換言すれば、第1の実施の形態では、光透過部材をワイパーで擦ることにより光透過部材にキズが付き、このキズが撮影画像に写り込むことは未然に回避されている。
In the first embodiment, the
[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、伝達バー178の形状は単純な棒状となっており、既存エネルギーを光透過部材11に伝達する位置は1ヶ所だけであった。第2の実施の形態では、図7に示したように伝達バーの形状を変化させている。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the shape of the
すなわち、第2の実施の形態に係る伝達バー180は、棒の途中から枝分かれした「L字」状の枝を有し、光透過部材11と対向する側の先端部は2箇所(180aと180b)となっている。また、これら先端部180a、180bの光透過部材11(ローパスフィルタ11a)との離間距離は同一、又はほぼ同一となっている。
That is, the
従って、チャージレバー170が伝達バー180に衝突した際には、伝達バー180の2つの先端部180a,180bがほぼ同時にローパスフィルタ11aに衝突することとなる。この場合には、伝達バー180は、チャージレバー170の回転エネルギーを効率よくローパスフィルタ11aに伝達することができ、異物の除去機能を向上させることが可能となる。
Therefore, when the
なお、伝達バーの枝の数を3以上にして、3箇所以上で光透過部材と衝突させることも可能である。また、設計仕様により可能であれば、伝達バーに筒状のスカート部を取り付け、この筒状のスカート部の底面を光透過部材に衝突させることも可能である。 In addition, it is also possible to make the number of branches of the transmission bar 3 or more and cause the light transmission member to collide at three or more locations. Further, if possible according to design specifications, a cylindrical skirt portion can be attached to the transmission bar, and the bottom surface of the cylindrical skirt portion can collide with the light transmitting member.
[第3の実施の形態]
第1,第2の実施の形態では、フォーカルプレンシャッタ50と固体撮像装置15との間に光透過部材11が設けられ、この光透過部材11の露出面に付着した異物を除去している。しかしながら、図8に示したように、フォーカルプレンシャッタ50と固体撮像装置15との間に光透過部材11が設けられず、フォーカルプレンシャッタ50と固体撮像装置15を直接対向させる構成も考えられる。この場合には、固体撮像装置15のカバーガラス15aの露出面に異物が付着する可能性がある。
[Third Embodiment]
In the first and second embodiments, the
しかしながら、この場合は、第1実施の形態に係る伝達バー178、又は第2実施の形態に係る伝達バー180を固体撮像装置15のカバーガラス15aに衝突させることにより、カバーガラス15aの露出面に付着した異物を除去することができる。
However, in this case, the
なお、伝達バーの衝突によりカバーガラス15aが破壊される可能性がある場合には、カバーガラス15aを保持している枠体(保持部材)に伝達バーを衝突させるように構成すればよい。
In the case where there is a possibility that the
[第4の実施の形態]
第1,第2の実施の形態では、固体撮像装置15のカバーガラス15aと光透過部材11の赤外カットフィルタ11bとの間には、シール部材16を介在させていた。これに対し、第4の実施の形態では、図9に示したように、シール部材16の代わりに弾性部材19を用いている。
[Fourth Embodiment]
In the first and second embodiments, the
この弾性部材19は、シール部材16と同様に、光透過部材11と固体撮像装置15のカバーガラス15aとの間を密封状態にする機能を有する。さらに、弾性部材19は、光透過部材11に所定の衝撃力が加わった際に、所定の周波数で共振するように弾性係数が規定されている。これに伴い、光透過部材11の支持板13は、弾性部材19の弾性力に抗するような状態で不図示の箇所で保持板18に固定されている。なお、他の構成は、第1の実施の形態と全く同様である。
Similar to the
従って、第4の実施の形態では、チャージレバー170の回転エネルギーが伝達バー178を介してローパスフィルタ11aに伝達されると、その衝撃力、及び弾性部材19の共振作用により、ローパスフィルタ11aが共振する。この共振によるローパスフィルタ11aの振動(振幅)は、伝達バー178がローパスフィルタ11aに衝突しただけの場合のローパスフィルタ11aの振動よりも、大きな振動となる。従って、第4の実施の形態では、第1の実施の形態よりも、異物の除去機能が向上することとなる。
Therefore, in the fourth embodiment, when the rotational energy of the
なお、伝達バー178は、右方向に付勢されており、光透過部材には1回、或いは少数回しか衝突しないので、弾性部材19の共振振動も短時間で停止する。従って、本実施の形態のように弾性部材19を設けた場合であっても、図6のステップS107にてカウントする所定秒時を短縮する必要はない。換言すれば、弾性部材19を設けたとしても、ブレのない画像を撮像する撮像動作に迅速に移行することができる。
The
なお、本発明は、上記の第1〜第4の実施の形態に限定されることはない。例えば、第1〜第4の実施の形態を適宜組み合わせてもよい。また、本発明は、レンズ交換式デジタルカメラだけでなく、例えばレンズ交換式ではないデジタルカメラ等の撮像装置に適用することも可能である。 The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above. For example, the first to fourth embodiments may be appropriately combined. Further, the present invention can be applied not only to an interchangeable lens digital camera but also to an imaging device such as a digital camera that is not a interchangeable lens.
さらに、例えば伝達バー178,180のような伝達バーを複数設けることも可能である。この場合、例えば、所定の伝達バーは、第1〜第4の実施の形態のように、ミラーアップの際にチャージレバー170の端部170cと衝突し、他の伝達バーは、ミラーダウンの際にチャージレバー170のミラーアーム部170bと衝突するように構成することが考えられる。
Furthermore, a plurality of transmission bars such as transmission bars 178 and 180 can be provided. In this case, for example, as in the first to fourth embodiments, the predetermined transmission bar collides with the
11…光透過部材、15…固体撮像装置、15a…カバーガラス、15b…固体撮像素子、19…弾性部材(共振部材)、111…ハーフミラー、135…カメラシステム制御部、170…チャージレバー、170a…チャージレバーのアーム部、173…チャージスプリング、178,180…伝達バー
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記撮像準備手段を作動させる際に用いる運動エネルギーを前記光透過部材に伝達する伝達部材を有することを特徴とする撮像装置。 In an imaging apparatus comprising an imaging means for converting an optical image of a subject into an electrical signal, a light transmission member disposed in front of the imaging means, and an imaging preparation means that operates before imaging by the imaging means,
An imaging apparatus comprising: a transmission member that transmits kinetic energy used when operating the imaging preparation means to the light transmission member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005300819A JP2007110550A (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005300819A JP2007110550A (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Imaging apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007110550A true JP2007110550A (en) | 2007-04-26 |
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Family Applications (1)
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JP2005300819A Pending JP2007110550A (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Imaging apparatus |
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2005
- 2005-10-14 JP JP2005300819A patent/JP2007110550A/en active Pending
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