JP2008185787A

JP2008185787A - 電子カメラ

Info

Publication number: JP2008185787A
Application number: JP2007019192A
Authority: JP
Inventors: Masao Owashi; 正夫尾鷲
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-08-14
Also published as: US20080205878A1

Abstract

【課題】カメラ内の塵埃を除去する。
【解決手段】噴射気体の流入口２１および排出口２２が設けられたカメラボディ１と、流入口２１および排出口２２を介してカメラボディ内に形成された、絞り部２４を有する第１の通路Ｐ１と、絞り部２４とカメラボディ内の撮影光路上で塵埃が浮遊する塵埃浮遊空間とを連通し、第１の通路Ｐ１を通過する噴射気体の流れにより、塵埃浮遊空間に浮遊した塵埃を絞り部２４に導く連通手段２５，２６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮影光路上に浮遊する塵埃を除去することができる電子カメラに関する。

一眼レフデジタルカメラのように撮影レンズが交換可能なカメラでは、レンズ交換時にカメラ内に塵埃が侵入するおそれがある。また、レンズ交換をしない場合であっても、クイックリターンミラーやシャッタ機構の駆動に伴って、摺動部から塵埃が発生する。このような塵埃は撮影光路上に浮遊するとともに、撮像素子の受光面、または受光面から近距離にある光学部材の表面に付着し、画像品質を低下させるおそれがある。

これに対し、撮像素子の表面に付着した塵埃を除去するようにしたカメラが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載のカメラは、カメラ背面に設けた給送口および排出口を介してカメラ外部から撮像素子の前面にエアーを送風し、撮像素子の前面に付着した塵埃を除去するとともに、除去した塵埃をエアーとともにカメラ外部に排出する。

特開２００３−３１９２１８号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のカメラのように、撮像素子の前面に送風したエアーの流れによって塵埃を排出したのでは、エアーの流れが生じない領域に存在する塵埃を排出することはできず、塵埃の除去が十分とはいえない。

本発明による電子カメラは、噴射気体の流入口および排出口が設けられたカメラボディと、流入口および排出口を介してカメラボディ内に形成された、絞り部を有する第１の通路と、絞り部とカメラボディ内の撮影光路上で塵埃が浮遊する塵埃浮遊空間とを連通し、第１の通路を通過する噴射気体の流れにより、塵埃浮遊空間に浮遊した塵埃を絞り部に導く連通手段とを備えることを特徴とする。
塵埃浮遊空間として、撮像素子の前面に配置された光学部材とその前方に配置されたシャッタユニットとの間の空間とすることが好ましい。
流入口から流入した噴射気体を、絞り部の上流側から分岐して、撮影光路上における塵埃の被付着物の表面に導く第２の通路を備えることもできる。
この場合、第２の通路を通過する噴射気体と第２の通路を通過しない噴射気体の流量配分を変更する流量配分変更手段をさらに備えることが好ましい。
連通手段を、塵埃浮遊空間に面して設けられた複数の吸い込み部と、複数の吸い込み部からの流れを合流して絞り部に導く合流通路とにより構成することもできる。

本発明によれば、撮影光路上の塵埃を十分に除去することができる。

−第１の実施の形態−
図１〜図６を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る電子カメラの構成を概略的に示す全体構成図である。本実施の形態に係る電子カメラは、レンズ交換式の一眼レフデジタルカメラであり、カメラボディ１と、レンズマウント３を介してカメラボディ２に交換可能に装着される交換レンズ２とを備えている。撮影レンズ４を通過した被写体光Ｌは、クリックリターンミラー５のメインミラー５ａにより２つの光束に分割され、反射光束はファインダ光学系へ導かれる。一方、透過光束は、クイックリターンミラー５の背面側に設けられたサブミラー５ｂで反射され、ＡＦ用光束として利用される。

メインミラー５ａで反射された光束はファインダースクリーン６上に結像される。ファインダースクリーン６上に結像された被写体像は、ペンタプリズム７および接眼レンズ８を介してファインダー接眼窓９から観察することができる。撮影時にはクイックリターンミラー５が光路外に跳ね上げられるとともに、シャッタユニット１０が開かれて撮像素子１１の撮像面上に被写体像が結像される。

非撮影時には、図１に示すようにクイックリターンミラー５が光路上に配設されるとともに、シャッタユニット１０は閉状態とされる。なお、以下では、シャッタユニット１０を境にして撮像素子１１側（図示右側）を撮像素子収納空間と呼び、反対にクイックリターンミラー５側（図示左側）をミラーボックスと呼ぶことにする。

撮像素子１１としては、例えばＣＣＤ撮像素子が用いられる。ＣＣＤ以外の撮像素子（例えばＣＭＯＳ）を用いることもできる。撮像素子１１には撮像部を保護するためのカバーガラス１１ａが設けられている。撮像素子１１の前方近傍には光学ローパスフィルタ１２が配設されている。シャッタユニット１０と光学ローパスフィルタ１２の間には、撮像素子収納空間に浮遊した塵埃を除去するための塵埃除去ユニット２０が設けられている。以下、塵埃除去ユニット２０の構成について説明する。

図２は、塵埃除去ユニット２０の構成を示す斜視図である。カメラボディ１の一側面には空気流入口２１が設けられ、反対側の側面には空気排出口２２が設けられている。この空気流入口２１および空気排出口２２を介してカメラボディ１内を通路形成部材２３が貫通し、通路形成部材２３により空気通路Ｐ１が形成されている。通路形成部材２３には絞り部２４が設けられ、絞り部２４には通路形成部材２５が略直角に接続されている。

通路形成部材２５は複数の通路形成部材２５ａ〜２５ｄに分岐し、各通路形成部材２５ａ〜２５ｄの端部には、撮像素子収納空間に面して開口した吸い込み部２６（２６ａ〜２５ｄ）が設けられている。通路形成部材２５と吸い込み部２６により、絞り部２４から撮像素子収納空間にかけて空気通路Ｐ２が形成されている。通路形成部材２３，２５は例えばエアーチューブによって構成される。なお、カメラボディ内に配設された各種部材に貫通孔を開口して空気通路Ｐ１，Ｐ２を形成することもでき、この場合には貫通孔が開口された各部材が通路形成部材２３，２５を構成する。

吸い込み部２６は上方に向けて開口面積が拡大する漏斗形状をなしている。また、図１に示すように、吸い込み部２６の開口端部はシャッタユニット１０とローパスフィルタ１２とに近接して設けられている。なお、図２では、各吸い込み部２６ａ〜２６ｄを互いに離れて配置しているが、例えば図３に示すように吸い込み部２６ａ〜２６ｄを近接して配置し、シャッタユニット１０とローパスフィルタ１２の間の空間の底面全体を塞ぐように吸い込み部２６ａ〜２６ｄを設けてもよい。吸い込み部２６ａ〜２６ｄを一体に設け、吸い込み部２６ａ〜２６ｄ同士の隙間をなくすようにしてもよい。

図４は、カメラボディ１の側面部の構成を示す斜視図であり、図５は、図４のV-V線断面図である。図４に示すようにカメラボディ１の側面には、ヒンジ３１を介して回動可能にゴム製のカバー３２が取り付けられている。カバー３２の内側には、外部機器からの各種信号を入出力するためのケーブル接続用端子３３、メモリカードの挿入口３４、空気流入口２１が配設されている。

図５に示すように空気流入口２１の周囲には座グリ部３５が設けられ、座グリ部３５に対応してカバー３２の内表面には凸部３２ａが設けられている。カバー３２を閉じた状態では、カバー３２の凸部３２ａが座グリ部３５に嵌合し、空気流入口２１が密閉される。これにより空気通路Ｐ１内への外部からの塵埃の侵入が阻止される。なお、カメラボディ１の反対側の側面にも、ゴム製のカバー３２が同様に取り付けられ、カバー３２の内側に空気排出口２２が配設されている。流入口２１および流出口２２を塞ぐためのキャップをカバー３２とは別に設けてもよい。

空気通路Ｐ１は空気流入口２１の近傍においてテーパ状に形成され、このテーパ部Ｐ１１で通路面積が徐々に減少している。このため、図５に鎖線で示すようにカバー３２を取り外して空気流入口２１にエアスプレー４０のノズル４１を挿入すると、ノズル４１の先端がテーパ部Ｐ１１に当接し、高圧のエアーを空気排出口２２に向けて噴射することができる。

本実施の形態に係るカメラの特徴的な動作を説明する。カメラ内部の塵埃を除去する際は、まず、空気流入口２１および空気排出口２２からカバー３２を取り外す。次いで、図５に示すように空気流入口２１にエアスプレー４０のノズル４１を挿入し、エアスプレー４０を操作して空気通路Ｐ１内にエアーを噴射する。エアスプレー４０としては、例えば高圧エアが充填された缶タイプの市販のスプレーを用いることができる。内部に空気以外の気体を充填したものでもよい。

空気通路Ｐ１内にエアを噴射した際の空気の流れを図６により説明する。絞り部２４よりも上流の空気通路Ｐ１の圧力をＰａ、下流の空気通路Ｐ１の圧力をＰｂ、絞り部２４の圧力をＰｃ、吸い込み部２６に面した撮像素子収納空間内の圧力をＰｄとする。空気通路Ｐ１内に噴射したエアーは絞り部２４で通路面積が減少し、流速が上昇する。このため絞り部２４における圧力（静圧）が減少して負圧となり、通路Ｐ１内ではＰｃ＜Ｐｂ＜Ｐａとなる。

ここで、撮像素子収納空間の圧力は大気圧であるため、Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｄの間には、Ｐｃ＜Ｐｄ＜Ｐａの関係が成立する。このため撮像素子収納空間内の塵埃は吸い込み部２６を介して空気通路Ｐ１内に吸い込まれ、エアーの流れに沿って空気排出口２２から排出される。これにより撮像素子収納空間における塵埃を効率よく除去することができ、塵埃の写り込みによる画像品質の低下を防ぐことができる。

第１の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）空気流入口２１と空気排出口２２を介してカメラボディ内に空気通路Ｐ１を形成するとともに、空気通路Ｐ１の絞り部２４から分岐し、シャッタユニット１０とローパスフィルタ１２の間の撮像素子収納空間にかけて空気通路Ｐ２を形成するようにした。これにより空気流入口２１から空気通路Ｐ１内に高圧のエアーを吹き込むと、絞り部２４が負圧となるため、撮像素子収納空間内の塵埃を空気通路Ｐ２を介して空気通路Ｐ１内に吸い込むことができ、撮像素子収納空間内に浮遊した塵埃を十分に除去できる。

（２）エアーの噴射によって生じる吸い込み力により塵埃を除去するので、構成を簡素化することができ、低コストの構成により撮像素子収納空間内の塵埃をカメラの外部に排出できる。また、塵埃除去作業を行う際に交換レンズを取り外す必要もなく、市販のエアスプレーさえあれば屋外においても容易に塵埃除去作業を行うことができる。
（３）絞り部２４から分岐した空気通路Ｐ２を複数に分岐し、撮像素子収納空間に面して複数の吸い込み部２６を設けるようにしたので、吸い込み部２６の面積が大きくなり、撮像素子収納空間内の塵埃を容易に吸い込むことができる。
（４）空気流入口２１および空気排出口２２をカバー３２で密閉するので、カメラボディ内への外部からの塵埃の侵入を防ぐことができる。また、外部機器との接続端子３３やメモリカード挿入口３４を覆うためのカバー３２により、空気流入口２１と空気排出口２２を塞ぐので、部品点数の増加を防ぐことができる。
（５）空気流入口２１側の空気通路Ｐ１をテーパ状に形成するので、エアスプレー４０のノズル４１の先端を空気通路Ｐ１の周面に当接してエアーを噴射することができる。その結果、噴射エアーの漏れが低減されて絞り部２４におけるエアーの流速が速くなり、塵埃の吸い込み力を大きくすることができる。

−第２の実施の形態−
図７，８を参照して本発明による電子カメラの第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、撮像素子収納空間内の塵埃を空気通路Ｐ２を介して空気通路Ｐ１内に吸い込むようにしたが、第２の実施の形態ではさらにローパスフィルタ１２の前面に向けてエアーを噴射し、ローパスフィルタ１２に付着した塵埃を除去するように構成する。なお、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。

図７は、第２の実施の形態に係る電子カメラの要部構成を示す斜視図である。なお、図２と同一の箇所には同一の符号を付している。通路形成部材２３には、テーパ部Ｐ１１（図５）よりも下流かつ絞り部２４よりも上流の分岐部２７において、通路形成部材２８が分岐している。通路形成部材２８は撮像素子収納空間の上方に至り、通路形成部材２８により空気通路Ｐ３が形成されている。通路形成部材２８の端部には、ローパスフィルタ１２の表面に向け下方もしくは斜め下方に複数の噴射ノズル２９が設けられている。

第２の実施の形態では、エアスプレーにより空気通路Ｐ１内に高圧のエアーを噴射すると、その一部は分岐部２７を介して空気通路Ｐ３に流入し、噴射ノズル２９からローパスフィルタ１２の前面に向けて噴射する。このエアーの吹き付け力によって、ローパスフィルタ１２の前面に付着した塵埃が除去され、除去された塵埃は下方の吸い込み部２６に吹き飛ばされる。一方、空気通路Ｐ１内に噴射した高圧のエアーの残りは、空気通路Ｐ３を通過せずに絞り部２４を通過するため、絞り部２４は負圧となる。このため、撮像素子収納空間から吸い込み部２４にかけて吸い込み力が発生し、エアーの吹き付け力によって除去した塵埃を空気通路Ｐ１内に吸い込み、空気排出口２２から排出することができる。

このように第２の実施の形態では、絞り部２４の上流の空気通路Ｐ１から撮像素子収納空間にかけて空気通路Ｐ３を形成し、空気流入口２１から噴射したエアーを空気通路Ｐ３を介してローパスフィルタ１２の前面に噴射するようにした。これにより、ローパスフィルタ１２に付着した塵埃を吹き飛ばずことができ、撮像素子収納空間に浮遊する塵埃だけでなく、ローパスフィルタ１２に付着した塵埃も除去することができる。

なお、図８に示すように空気通路Ｐ３の分岐部２７にバルブ機構３０を設け、バルブ機構３０の操作により、空気通路Ｐ３を通過するエアーと空気通路Ｐ３を通過しないエアーの流量配分を変更可能としてもよい。これによりローパスフィルタ前面へのエアーの吹き付けと吸い込み部２４への吸い込みを最適にバランスさせることができる。また、バルブ機構３０を図のｂ位置に操作して高圧エアーの全量を空気通路Ｐ３に流し、ローパスフィルタ１２に付着した塵埃を吹き飛ばした後、バルブ機構３０を図のａ位置に操作して塵埃の吸い込み動作を行うようにしてもよい。この際、バルブ機構３０を自動で駆動するようにしてもよい。なお、流量配分変更手段としてのバルブ機構３０の構成はいかなるものでもよい。例えばバルブ機構３０に連結されたダイヤルをカメラボディ１の表面に設け、ダイヤルの操作によりバルブ機構３０を駆動するようにしてもよい。

第２の実施の形態では、通路形成部材２８により空気通路Ｐ３（第２の通路）を形成したが、空気通路Ｐ１から分岐して空気通路Ｐ３を設けるのではなく、空気通路Ｐ１とは別系統で空気通路Ｐ３を設けるようにしてもよい。この場合は、空気通路Ｐ３に連通する空気流入口を新たに設け、この空気流入口から空気通路Ｐ３内にエアーを噴射すればよい。ローパスフィルタ１２の前面にエアーを吹き付けるようにしたが、ローパスフィルタ１２の他に塵埃の被付着物がある場合には、その表面に向けて同様にエアーを吹き付ければよい。

第１の実施の形態において、空気排出口２２のカバー３２を閉じた状態で空気流入口２１からエアーを噴射すれば、このエアーは空気通路Ｐ２を介して各吸い込み部２６ａ〜２６ｄから流出する。これによりローパスフィルタ１２に付着した塵埃を吹き飛ばすことができる。その後、空気排出口２２のカバー３２を取り外した状態で空気通路Ｐ１内に高圧のエアーを噴射すれば、吹き飛ばされた塵埃が空気通路Ｐ１内に吸い込まれ、空気排出口２２から排出できる。

なお、上記実施の形態では、空気流入口２１と空気排出口２２を互いに対向するカメラボディ１の側面に設けたが、流入口と排出口を設ける位置はこれに限定されず、例えばカメラボディ１の同一の面に設けてもよい。したがって、空気通路Ｐ１（第１の通路）を形成する通路形成部材２３の形状も上述したものに限らない。上記実施の形態では、絞り部２４と撮像素子収納空間を通路形成部材２５を介して連通するようにしたが、絞り部２４を撮像素子収納空間の近傍に配置できるのであれば、通路形成部材２５を省略することもできる。

光学部材としてのローパスフィルタ１２とその前方に配置されたシャッタユニット１０の間の撮像素子収納空間に絞り部２４を連通したが、撮影航路上で塵埃が浮遊する空間が他にあれば、その空間に絞り部を２４を連通してもよく、連通手段の構成は上述したものに限らない。複数の吸い込み部２６ａ〜２６ｄからの流れを通路形成部材２５で合流するようにしたが、合流通路Ｐ２の構成も上述したものに限らない。本発明は、一眼レフデジタルカメラだけでなく、撮像素子を有する他の電子カメラにも適用できる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の電子カメラに限定されない。

第１の実施の形態に係る電子カメラの構成を概略的に示す全体構成図。第１の実施の形態に係る電子カメラの塵埃除去ユニットの構成を示す斜視図。図２の要部構成を示す斜視図。第１の実施の形態に係る電子カメラのカメラボディの側面部の構成を示す斜視図。図４のV-V線断面図。第１の実施の形態に係る電子カメラによる塵埃除去動作を説明する図。第２の実施の形態に係る電子カメラの塵埃除去ユニットの構成を示す斜視図。図７の変形例を示す図。

符号の説明

１カメラボディ
１２ローパスフィルタ
２１空気流入口
２２空気排出口
２３，２５，２８通路形成部材
２４絞り部
２６吸い込み部
３０バルブ機構
Ｐ１〜Ｐ３空気通路

Claims

噴射気体の流入口および排出口が設けられたカメラボディと、
前記流入口および排出口を介してカメラボディ内に形成された、絞り部を有する第１の通路と、
前記絞り部とカメラボディ内の撮影光路上で塵埃が浮遊する塵埃浮遊空間とを連通し、前記第１の通路を通過する噴射気体の流れにより、前記塵埃浮遊空間に浮遊した塵埃を前記絞り部に導く連通手段とを備えることを特徴とする電子カメラ。
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記塵埃浮遊空間は、撮像素子の前面に配置された光学部材とその前方に配置されたシャッタユニットとの間の空間であることを特徴とする電子カメラ。
請求項１または２に記載の電子カメラにおいて、
前記流入口から流入した噴射気体を、前記絞り部の上流側から分岐して、撮影光路上における塵埃の被付着物の表面に導く第２の通路を備えることを特徴とする電子カメラ。
請求項３に記載の電子カメラにおいて、
前記第２の通路を通過する噴射気体と前記第２の通路を通過しない噴射気体の流量配分を変更する流量配分変更手段をさらに備えることを特徴とする電子カメラ。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記連通手段は、
前記塵埃浮遊空間に面して設けられた複数の吸い込み部と、
前記複数の吸い込み部からの流れを合流して前記絞り部に導く合流通路とを有することを特徴とする電子カメラ。