JP2008177845A - Camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CCD等の撮像素子を用いるカメラに関する。 The present invention relates to a camera using an image sensor such as a CCD.
デジタルカメラは撮像素子に被写体像を取り込むタイプのカメラであり、近年は、一眼レフ式のデジタルカメラが急速に普及している。デジタルカメラの場合、撮像素子のカバーガラス或いは撮像素子の前方に配置されるローパスフィルタの表面にゴミや塵埃などの異物が付着すると、それが画像中に写し込まれ良好な画像を得ることができない。特に、一眼レフカメラの場合、レンズ交換時に空気中に浮遊する塵等がカメラボディ内に侵入しやすいので問題となる。そのため、撮像素子の撮像面近傍に配置された防塵フィルタ自身に定在波振動を生じさせ、すなわち、定在波振動により防塵フィルタを撓ませて付着した塵を除去するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 A digital camera is a type of camera that captures a subject image into an image sensor, and in recent years, single-lens reflex digital cameras have rapidly spread. In the case of a digital camera, if a foreign substance such as dust or dust adheres to the cover glass of the image sensor or the surface of the low-pass filter arranged in front of the image sensor, it is imprinted in the image and a good image cannot be obtained. . In particular, in the case of a single-lens reflex camera, there is a problem because dust or the like that floats in the air when the lens is replaced easily enters the camera body. Therefore, a standing wave vibration is generated in the dustproof filter itself arranged in the vicinity of the imaging surface of the imaging element, that is, the dustproof filter is bent by the standing wave vibration to remove the attached dust (for example, Patent Document 1).
しかしながら、防塵フィルタ自身に定在波振動を発生させる上述した従来の技術では、フィルタに振動しない点(振動の節)があり、その近辺に付着した塵を除去し難いという欠点があった。 However, the above-described conventional technique for generating standing wave vibration in the dustproof filter itself has a drawback that the filter does not vibrate (vibration node) and it is difficult to remove dust adhering to the vicinity.
請求項1の発明によるカメラは、被写体像を撮像する撮像素子と、光軸上に配設され、撮像素子に塵が付着するのを防止する光学部材と、カメラボディ内の側面領域に設けられ、外部装置との接続線が接続される複数のインタフェース部と、側面領域に配設され、屈曲変形することにより光学部材全体を往復動させる屈曲変形型アクチュエータとを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載のカメラにおいて、屈曲変形する板状の屈曲変形型アクチュエータを、その長手方向が光軸方向とほぼ一致するように配置し、屈曲変形型アクチュエータの屈曲変形により光学部材を光軸と直交する方向に往復動させるようにしたものである。
請求項3の発明は、請求項1に記載のカメラにおいて、光学部材を弾性支持する弾性部材を備え、屈曲変形型アクチュエータは、光軸方向に屈曲変形して弾性支持された前記光学部材を光軸方向に叩くようにしたものである。
A camera according to a first aspect of the present invention is provided in an image sensor that captures a subject image, an optical member that is disposed on the optical axis and prevents dust from adhering to the image sensor, and a side region in the camera body. And a plurality of interface portions to which connection lines to an external device are connected, and a bending deformation type actuator disposed in a side surface region and reciprocatingly moving the entire optical member by bending deformation.
According to a second aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect, a plate-like bending deformation type actuator that bends and deforms is disposed so that the longitudinal direction thereof substantially coincides with the optical axis direction, and the bending deformation type actuator is bent. The optical member is reciprocated in a direction orthogonal to the optical axis by deformation.
According to a third aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect, the camera includes an elastic member that elastically supports the optical member. It is intended to be struck in the axial direction.
本発明によれば、カメラの大型化を抑えつつ、光学部材全面にわたって効果的な塵除去ができる。 According to the present invention, it is possible to effectively remove dust over the entire surface of the optical member while suppressing an increase in size of the camera.
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は本発明によるカメラの一実施の形態を示す図である。図1はレンズ交換式のデジタルスチルカメラの概略構成を示したものであり、(a)はカメラを水平に断面した図で、(b)はカメラボディ1内をカメラ側面から見た図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a camera according to the present invention. FIG. 1 shows a schematic configuration of an interchangeable lens digital still camera. FIG. 1 (a) is a view of the camera taken in a horizontal section, and FIG. 1 (b) is a view of the inside of the
カメラボディ1には、複数のレンズを有するレンズ鏡筒2が着脱可能に設けられている。カメラボディ1内の光軸上にはミラー9が挿脱可能に設けられており、ミラー9が図1(b)に示すように光軸上に配設された状態(非露光状態)では、レンズ鏡筒2を通過した被写体光は、ミラー9により不図示のファインダ光学系へと反射される。一方、露光時にはミラー9が光軸外へと退避移動されるとともに、シャッタユニット8が開閉動作される。その結果、レンズ鏡筒2により結像された被写体像が撮像素子4により撮像される。
The
撮像素子4はCCDやCMOS等の固体撮像素子で構成され、撮像素子設置板3に設けられている。撮像素子4の撮像面前方には、フィルタ枠10により保持された光学ローパスフィルタ5が配置されている。そのフィルタ枠10は、撮像素子設置板3に設けられた弾性部材11上に固定されている。なお、弾性部材11には、ゴム系やウレタン系等の材料が用いられる。
The image pickup device 4 is constituted by a solid-state image pickup device such as a CCD or a CMOS, and is provided on the image pickup
このように、撮像素子4の前方に光学ローパスフィルタ5が設けられているので、レンズ鏡筒2が着脱されるマウント部分から入り込んだ塵が、撮像素子方向に移動して撮像面に付着するのを防止することができる。また、撮像素子4の周囲を囲むように弾性部材11が設けられ、撮像素子4が密閉された空間に配置されているため、光学ローパスフィルタ5と撮像素子4との隙間に塵が侵入することはない。
As described above, since the optical low-
フィルタ枠10の図示下側の端部にはバイモルフ型圧電アクチュエータ6の一端が固定されている。圧電アクチュエータ6の他端は、ビス100によって支柱13に固定されている。支柱13はカメラの電源基板12上に固定されており、電源基板12には圧電アクチュエータ6を駆動制御するための駆動回路(不図示)が設けられている。
One end of the bimorph
一方、フィルタ枠10の図示上側の端部は、階段状に折り曲げられた撮像素子設置板3の端部3a上に載置されている。なお、図2は、撮像素子4および光学ローパスフィルタ5が設けられた撮像素子設置板3を、シャッタ8側から見た図である。端部3aにはピン200が取り付けられており、ピン200はフィルタ枠10に形成された長孔10aを貫通している。そのため、フィルタ枠10はカメラの左右方向(図2の左右方向)に移動することができる。
On the other hand, the upper end portion of the
図1に戻って、カメラボディ1の図示上側のグリップ部にはバッテリ17が設けられている。一方、カメラボディ1の側面が(図示下側)のスペースには、USB端子やVout端子等の外部装置が接続されるインタフェース18,19が配置されている。それらのインタフェース18,19はインタフェース基板14に取り付けられている。また、同じスペースには電源基板12に設けられたDC入力端子等のインタフェース15,20も配置されている。また、インタフェース基板14の図示左側のスペースには、フラッシュ点灯用のコンデンサ16が設けられている。
Returning to FIG. 1, a
すなわち、光軸に沿って配置された撮像素子4等の撮影に関する部品の側方には、各種インタフェース等を配置するスペースが確保され、それらは、カメラ奥行き方向に並べて配置されている。本実施の形態では、インタフェースが配置され奥行き方向に余裕のあるこのスペースに、板状の圧電アクチュエータ6の長手方向を光軸方向に一致させて配置した。
That is, a space for arranging various interfaces and the like is secured on the side of the imaging-related components such as the image sensor 4 arranged along the optical axis, and these are arranged in the camera depth direction. In the present embodiment, the longitudinal direction of the plate-like
図3は、バイモルフ型圧電アクチュエータ6の動作を説明する図である。図3(a)は圧電アクチュエータ6の印加電圧がオフの場合を示し、図3(b)は印加電圧がオンの場合を示す。バイモルフ型圧電アクチュエータ6は、圧電体61,62を電極63を介して2枚貼り合わせた構造を有しており、圧電体61の他方の面には電極64が設けられ、圧電体62の他方の面には電極65が設けられている。圧電体61,62としては、例えば、圧電セラミックス(例えば、PZT系)の薄板が用いられる。電極63はスイッチ72に接続され、電極64,65は駆動回路7に設けられた電源71のプラス側に接続されている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the bimorph
圧電体61,62の分極方向は薄板の厚さ方向であって、同じ向きになっている。図3(b)のようにスイッチ72を閉じると、電極63がスイッチ72を介して電源71のマイナス側に接続される。その結果、圧電体61では電極64から電極63の方向に電場が形成され、圧電体62では電極65から電極63方向に電場が形成される。このとき、圧電逆効果により、電場の方向と分極方向とが一致する圧電体61は横方向に伸び(厚さ方向に縮み)、電場の方向と分極方向とが逆になる圧電体62は横方向に縮む(厚さ方向に伸びる)。
The polarization directions of the
その結果、圧電アクチュエータ6は、図3(b)に示すように図示下方に屈曲変形する。また、電極63をプラス、電極61,62をマイナスにすると、圧電アクチュエータ6は、図3(b)に示す屈曲方向とは逆に図示上方に屈曲変形する。圧電アクチュエータ6を繰り返し屈曲変形させるには、スイッチ72のオンオフを繰り返しても良いし、交流電源により交流電圧を印加するようにしても良い。本実施の形態では、電源71として交流電源を備え、左右両方の圧電アクチュエータ6に交流電圧を印加する場合について考える。
As a result, the
図1(a)および図2に示すように、圧電アクチュエータ6を光軸と直交する方向に屈曲変形させることにより、フィルタ枠10は光軸と直交する方向に往復運動する。そして、光学ローパスフィルタ5が振動することにより、光学ローパスフィルタ5の表面に付着している塵が脱落する。ここで、長孔10aを貫通するピン200は、フィルタ枠10が往復動できる大きさ(振幅)を規制しており、圧電アクチュエータ6によりフィルタ枠10を大きく往復動させようとすると、長孔10aの側壁がピン200に衝突する。その衝突の衝撃により、光学ローパスフィルタ5の表面に付着している塵の除去がより効果的に行われる。
As shown in FIG. 1A and FIG. 2, the
そして、本実施の形態では、屈曲変形する圧電アクチュエータ6により、光学ローパスフィルタ5全体を光軸と直交する方向に往復動させるようにしたので、従来のような振動しない点(振動の節)が存在しない。その結果、光学ローパスフィルタ5の全面にわたって効果的な塵除去を行うことができる。さらに、図1に示すように、板状の圧電アクチュエータ6の長手方向を光軸方向に一致させて、インタフェースが配置される空間の空きスペースに配置したので、スペース効率が良くカメラの大型化を防止できる。
In the present embodiment, the entire optical low-
また、圧電アクチュエータ6は反応速度が速いので、ミラーアップ直後から撮影開始までの短時間に塵除去を行うことが可能となる。そのため、撮影直前に塵除去が行え、常に、塵の影響のない撮影を行うことができる。
Further, since the
なお、本実施の形態では、光学ローパスフィルタ5が、撮像面への塵の付着を防止する光学部材として機能しているので、光学ローパスフィルタ5を振動させるようにした。しかし、撮像素子と光学ローパスフィルタとが一つのユニットを構成し、ユニットに設けられたカバーガラスによって塵が撮像面に付着しないようにしている構成の場合には、カバーガラスを同様に振動させるようにしても良い。
In the present embodiment, since the optical low-
[変形例]
図4,5は本実施の形態の第1の変形例を示す図であり、図1,2と同様の図である。上述した実施の形態では、圧電アクチュエータ6の長手方向を光軸方向と一致させ、光軸と直交する方向に屈曲変形させたが、変形例では、圧電アクチュエータ6の長手方向を光軸と直交する方向に一致させ、圧電アクチュエータ6を光軸方向に屈曲変形させるようにした。
[Modification]
4 and 5 are diagrams showing a first modification of the present embodiment, and are the same as FIGS. In the above-described embodiment, the longitudinal direction of the
圧電アクチュエータ6の先端はフィルタ枠10に固定されておらず、単に接しているだけであり、圧電アクチュエータ6を光軸方向に屈曲振動させ、圧電アクチュエータ6の先端でフィルタ枠10を叩くようにする。ピン200はフィルタ枠10が光軸と直交する方向へずれるのを防止するものであり、フィルタ枠10は光軸方向に移動可能になっている。また、フィルタ枠10と撮像素子設置板3との間には隙間が設けられている。そのため、弾性部材11上に設けられたフィルタ枠10の一端を圧電アクチュエータ6で叩くと、フィルタ枠10全体が光軸方向に往復動する。
The tip of the
光学ローパスフィルタ5の表面に付着した塵は、圧電アクチュエータ6がフィルタ枠10を叩いたときの衝撃により、表面から脱落する。そのため、変形例の場合も光学ローパスフィルタ5全体が振動し、従来のように振動しない点(振動の節)が無いので、光学ローパスフィルタ5の全面にわたって効果的な塵除去を行うことができる。また、変形例においても、圧電アクチュエータ6を、インタフェースが配置される空間の空きスペースに配置したので、スペース効率が良くカメラの大型化を防止できる。
Dust adhering to the surface of the optical low-
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、光学ローパスフィルタ5は光学部材を、インタフェース15,18〜20はインタフェース部をそれぞれ構成する。なお、なお、上述した実施の形態では、圧電アクチュエータ6としてバイモルフ型の圧電アクチュエータを用いたが、屈曲変形するアクチュエータであれば、モノモルフ、ユニモルフ、マルチモルフの圧電アクチュエータであっても良い。また、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。
In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the optical low-
1:カメラボディ、2:交換レンズ、3:撮像素子設置板、4:撮像素子、5:光学ローパスフィルタ、6:圧電アクチュエータ、10:フィルタ枠、11:弾性部材、15,18〜20:インタフェース、61,62:圧電体、63,63,65:電極、71:電源、72:スイッチ、200:ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Camera body, 2: Interchangeable lens, 3: Image pick-up element installation board, 4: Image pick-up element, 5: Optical low-pass filter, 6: Piezoelectric actuator, 10: Filter frame, 11: Elastic member, 15, 18-20:
Claims (3)
光軸上に配設され、前記撮像素子に塵が付着するのを防止する光学部材と、
カメラボディ内の側面領域に設けられ、外部装置との接続線が接続される複数のインタフェース部と、
前記側面領域に配設され、屈曲変形することにより前記光学部材全体を往復動させる屈曲変形型アクチュエータとを備えたことを特徴とするカメラ。 An image sensor for capturing a subject image;
An optical member disposed on the optical axis and preventing dust from adhering to the image sensor;
A plurality of interface units provided in a side region in the camera body and connected to a connection line with an external device;
A camera comprising: a bending deformation type actuator disposed in the side surface region and reciprocatingly moving the entire optical member by bending deformation.
屈曲変形する板状の前記屈曲変形型アクチュエータを、その長手方向が光軸方向とほぼ一致するように配置し、前記屈曲変形型アクチュエータの屈曲変形により前記光学部材を光軸と直交する方向に往復動させることを特徴とするカメラ。 The camera of claim 1,
The plate-shaped bending deformation type actuator that bends and deforms is arranged so that its longitudinal direction substantially coincides with the optical axis direction, and the optical member reciprocates in a direction perpendicular to the optical axis by bending deformation of the bending deformation type actuator. A camera characterized by being moved.
前記光学部材を弾性支持する弾性部材を備え、
前記屈曲変形型アクチュエータは、光軸方向に屈曲変形して前記弾性支持された前記光学部材を光軸方向に叩くことを特徴とするカメラ。 The camera of claim 1,
An elastic member that elastically supports the optical member;
The camera according to claim 1, wherein the bending deformation type actuator bends and deforms in the optical axis direction and strikes the elastically supported optical member in the optical axis direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007009180A JP2008177845A (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Camera |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007009180A Pending JP2008177845A (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Camera |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114647A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Samsung Digital Imaging Co Ltd | Imaging device unit and imaging apparatus |
-
2007
- 2007-01-18 JP JP2007009180A patent/JP2008177845A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010114647A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Samsung Digital Imaging Co Ltd | Imaging device unit and imaging apparatus |
US8493506B2 (en) | 2008-11-06 | 2013-07-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging device unit and imaging apparatus for removing dust from an optical device |
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