JP2009004911A - 清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気の吹き付けのみでは除去が困難な異物を光学部材の一面から除去する。
【解決手段】本発明の清掃装置は、撮像素子（２５）を有するカメラ（２０）に取り付け可能であると共に該撮像素子（２５）の入光面側に設けられた光学部材（２３）の一面（２３ａ）から異物を除去する清掃装置（１）であって、前記一面（２３ａ）に対して洗浄液を送出する送出手段（３，５）を備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、カメラの撮像素子の一面又は撮像素子の入光面側に設けられた光学部材の一面から異物を除去する清掃装置に関する。

従来、カメラのレンズマウントに装着可能であり、且つ撮像素子の入光面側に設けられた例えばローパスフィルタ等の光学部材の一面を洗浄する洗浄装置が知られている。この洗浄装置は、光学部材の近傍までノズルを延ばし、ノズルから光学部材に空気を吹き付けて、光学部材表面に付着している異物を吹き飛ばすように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２４９０５号公報

上記従来技術のような、空気を吹き付ける清掃装置によっても、異物はかなり除去される。しかし、異物によっては、油分等を介して光学部材表面に付着しているもの、また、異物自体が液状のものもある。このような異物は、空気を吹き付けても除去しきれない場合がある。

本発明は、空気の吹き付けのみでは除去が困難な異物を光学部材の一面から除去することを目的とする。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、撮像素子（２５）を有するカメラ（２０）に取り付け可能であると共に該撮像素子（２５）の入光面側に設けられた光学部材（２３）の一面（２３ａ）から異物を除去する清掃装置（１）であって、前記一面（２３ａ）に対して洗浄液を送出する送出手段（３，５）を備えることを特徴とする清掃装置（１，１０１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の清掃装置（１）であって、前記一面（２３ａ）に空気を吹き付ける吹付手段（４，６）を更に備えることを特徴とする清掃装置（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の清掃装置（１）であって、前記送出手段（３，５）が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面（２３ａ）に沿って移動する送出口（５ｃ）を備え、前記吹付手段（４，６）が、前記送出口（５ｃ）の移動方向における後方を移動可能な吹付口（６ｃ）を備えることを特徴とする清掃装置（１）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の清掃装置（１，１０１）であって、前記一面（２３ａ）に送出された前記洗浄液及び前記一面（２３ａ）の近傍の空気の少なくとも一方を吸い込む吸込手段（１０４，６）を更に備えることを特徴とする清掃装置（１０１）である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の清掃装置（１）であって、前記送出手段（３，５）が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面（２３ａ）に沿って移動する送出口（５ｃ）を備え、前記吸込手段（１０４，６）が、前記送出口（５ｃ）の移動方向における後方を移動可能な吸込口（１０６ｃ）を備えることを特徴とする清掃装置（１０１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の清掃装置（１，１０１）であって、前記カメラ（２０）のレンズマウント（３０）に接続する接続部（１３）を有し、前記レンズマウント（３０）を介してカメラ（２０）に取り付けられることを特徴とする清掃装置（１，１０１）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の清掃装置（１，１０１）であって、前記洗浄液が、霧状に送出されることを特徴とする清掃装置（１，１０１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、空気の吹き付けのみでは除去が困難な異物を、光学部材の一面から除去することができる。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を設けた。この座標系は、撮影者が通常の状態でカメラを保持したときのカメラの位置（以下、正位置という）において撮影者側から見て左側に向かう方向をｘプラス方向、上側に向かう方向をｙプラス方向、被写体に向かう方向をｚプラス方向としたものである。清掃装置のみ示す図の場合も、カメラに装着した状態における上記ｘｙｚ方向をそれらの図におけるｘｙｚ方向としている。

図１は、本実施形態の清掃装置１の構成を示した図である。図示するように清掃装置１は、カメラのレンズマウントに取り付け可能であって、開口部２と、洗浄液を貯蔵すると共に洗浄液を送り出すポンプ等を有する洗浄液送出部３と、空気を送風するファン等を有する送風部４と、洗浄液送出部３及び送風部４とそれぞれ連通すると共に、開口部２側に延びる伸縮自在な２本の筒体である第１の筒体５と第２の筒体６（図１においては第１の筒体５のみ図示）と、第１の筒体５及び第２の筒体６を一体としてｘｙ方向に駆動する駆動部８とを備える。図１は第１の筒体５及び第２の筒体６が縮んだ状態を示しており、第１の筒体５及び第２の筒体６は清掃装置１の開口部２よりも清掃装置１の内部に収納されている。

また、清掃装置１は、その側面１０に設けられたスイッチ１１と、清掃装置１がカメラのレンズマウントに装着される際にカメラと連結する接続部１３と、これらのスイッチ１１、洗浄液送出部３、送風部４及び駆動部８等を制御する制御部１４と、制御部１４から延びる装置側端子部１５とを備える。装置側端子部１５は、開口部２近傍に設けられ、清掃装置１がカメラに接続される際に、後述するカメラ側端子部と接続されて各種情報の通信を可能とするものである。

図２は第１の筒体５と第２の筒体６が延びた状態を示した図である。図示するように、第１の筒体５と第２の筒体６は、ｘ方向に２本並んで設けられている。２本の筒体のうち、ｘプラス側に設けられている第１の筒体５は、図１における洗浄液送出部３に接続される外径筒５ａと、外径筒５ａからｚマイナス方向に延びる内径筒５ｂと、内径筒５ｂの先端に設けられた送出口５ｃと、を備える。内径筒５ｂは外径筒５ａの内側に挿入され、外径筒５ａ内に収納された状態と外径筒５ａから延びた状態との間を移動可能になっている。そして制御部１４によって洗浄液送出部３が駆動されると、内径筒５ｂが外径筒５ａから所定距離延び、送出口５ｃから洗浄液が噴出されようになっている。

第１の筒体５のｘマイナス側に設けられている第２の筒体６は、図１における送風部４に接続される外径筒６ａと、外径筒６ａからｚマイナス方向に延びる内径筒６ｂと、内径筒６ｂの先端に設けられた吹付口６ｃと、を備える。内径筒６ｂは外径筒６ａの内側に挿入され、外径筒６ａ内に収納された状態と外径筒６ａから延びた状態との間を移動可能
になっている。そして制御部１４によって洗浄液送出部３が駆動されると、内径筒６ｂが外径筒６ａから所定距離延び、吹付口６ｃから空気が吹き出されるようになっている。

この第１の筒体５と第２の筒体６は、図１に示す駆動部８により２本並んだ状態でｘｙ平面上を移動可能に構成されている。また、本実施形態で洗浄液としては、アルコール等の油分を溶解する揮発性の液体を使用する。また、送風する空気としては、例えばフィルタを介して浮遊塵埃を除去した清浄な空気を使用する。

図３は清掃装置１がカメラ２０に装着された状態を示す概略図である。カメラ２０はレンズが交換可能な一眼レフ方式のデジタルカメラである。カメラ２０はそのボディ内において、被写体からの撮影光をファインダ光学系へと導くメインミラー２１を備える。メインミラー２１は、ファインダ２８での観察用の図中点線で示すように撮影光路に対して斜めに配置された位置と、レリーズ動作や清掃装置１により清掃を行う際の、実線で示すように撮影光路から退避した位置との間で移動可能になっている。

メインミラー２１の背面側撮影光路上には、被写体側よりシャッタ２２、ローパスフィルタ(以下、ＬＰＦという)２３及び撮像装置２４が順に設けられている。ＬＰＦ２３はモアレを低減するための光学部材であり、撮像装置２４はその内部にＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ ｍｅｍｏｒｙ）等の固体撮像素子２５を備える。撮像素子２５被写体光を電気信号に変換する光−電気変換素子である。撮像装置２４とＬＰＦ２３は一体として構成され、防塵構造がとられており、ユニットとして構成されている。また、ファインダ光学系には、撮像素子２５と光学的に共役な位置に配設されている焦点板２７と、ファインダ光束をファインダ２８へと導くペンタプリズム２９とが設けられている。

更にカメラ２０は、交換レンズが装着されるレンズマウント３０と、カメラ制御部３１と、カメラ制御部３１に接続されると共にレンズマウント３０近傍に設けられたカメラ側端子部３２と、を備える。カメラ側端子部３２は、清掃装置１がカメラ２０に装着された場合、図示するように清掃装置１の装置側端子部１５と接続する。この接続によりカメラ２０に対しては清掃装置１の装着情報が送られ、清掃装置１にはカメラ２０の、例えばレンズマウント３０からＬＰＦ２３までの距離等の情報が送られる。

また、カメラ２０におけるＬＰＦ２３の下部には、トレー３４が配置されている。このトレー３４は、洗浄液が揮発しきれずに垂れた場合、その洗浄液又は落下してきた異物を受けるためものである。なお、このトレーはカメラ２０の内部に据え付けられていてもよく、また交換可能であってもよい。

次に、清掃装置１の動作について説明する。まず、図１のように第１の筒体５において内径筒５ｂが外径筒５ａの内部に収納され、第２の筒体６において内径筒６ｂが外径筒６ａの内部に収納された状態の清掃装置１をデジタルカメラ２０のレンズマウント３０に装着する。カメラ２０に設けられたカメラ側端子部３２と清掃装置１に設けられた装置側端子部１５とが図３に示すように接続状態となる。カメラ２０のスイッチ１１をオンにすると、清掃装置１がカメラ２０に装着されたこと示す情報が、カメラ側端子部３２から装置側端子部１５を介してカメラ２０のカメラ制御部３１に送られる。この情報によりメインミラー２１が図３で示す実線で示すように撮影光路から退避し、シャッタ２２が開状態となる。また、清掃装置１の制御部１４に対してはレンズマウント３０からＬＰＦ２３までの距離に関する情報が送られる。

第１の筒体５の内径筒５ｂが外径筒５ａから延び、また第２の筒体６の内径筒６ｂが外径筒６ａから延び、第１の筒体５及び第２の筒体６は開口部２を突き出してカメラ２０の内部に挿入され、ＬＰＦ２３側に向かって延びていく。第１の筒体５の送出口５ｃ及び第２の筒体の吹付口６ｃと、ＬＰＦ２３の表面２３ａとの間の距離が、清掃装置１の制御部１４に対して送られたレンズマウント３０からＬＰＦ２３までの距離に関する情報に基づいて決定された所定の距離になったとき、第１の筒体５及び第２の筒体６のｚ方向の延びは停止する。

次に、制御部１４により洗浄液送出部３が駆動されて第１の筒体５の送出口５ｃから洗浄液がＬＰＦ２３の表面２３ａに向かって噴出され、また、制御部１４により送風部４が駆動されて第２の筒体６の吹付口６ｃからＬＰＦ２３の表面２３ａに向かって空気が吹き付けられる。図４はその状態を示した図である。この洗浄液の噴出及び空気の吹き付けと共に、第１の筒体５の送出口５ｃ及び第２の筒体６の吹付口６ｃはＬＰＦ２３の表面２３ａに沿ってｘ方向に移動する。図４における実線の矢印はこの送出口５ｃ及び吹付口６ｃのｘ方向への移動を示す。この際、ＬＰＦ２３の表面２３ａに異物が付着し、その異物が、表面に油分が付着してその油分を介してＬＰＦ２３の表面に付着しているような異物であっても、洗浄液として揮発性のアルコールを使用しているため、油分が溶けて異物がＬＰＦ２３表面から離れて洗浄液と共に吹き飛ばされるか、又はその際、吹き飛ばされなくとも、異物とＬＰＦ２３の表面２３ａとの間の付着力が弱まる。したがって吹き飛ばされなかった異物も、付着力が弱まっているので、第２の筒体６から空気が吹き付けられることにより吹き飛ばすことができる。また、洗浄液が下に垂れた場合、トレー３４によって受けられるため、カメラボディ内面に揮発性の洗浄液が溜まることがない。

第１の筒体５の送出口５ｃ及び第２の筒体６の吹付口６ｃがＬＰＦ２３のｘプラス側の端部付近まですると、図４における点線で示すように第１の筒体５の送出口５ｃ及び第２の筒体６の吹付口６ｃは斜め下方に移動し、またｘマイナス側からプラス側に向かってＬＰＦ２３の表面２３ａ上を移動する。このジグザグの移動を繰り返し、第１の筒体５の送出口５ｃ及び第２の筒体６の吹付口６ｃはＬＰＦ２３の表面２３ａに沿って移動し、ＬＰＦ２３表面の略全面を洗浄する。

ＬＰＦ２３の表面２３ａの略全面の洗浄が終了すると、洗浄液送出部３から第１の筒体５への洗浄液の供給は停止し、また送風部４から第２の筒体への送風が停止する。それと共に第１の筒体５の内径筒５ｂは外径筒５ａの中に、第２の筒体６の内径筒６ｂは外径筒６ａの内部にそれぞれ後退する。カメラ２０側においては、シャッタ２２が閉じてメインミラー２１が下がり図３における点線の位置に移動する。

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）ＬＰＦ２３の表面２３ａに異物が付着している場合、例えば油分が表面に付着してその油分を介してＬＰＦ２３の表面２３ａに付着しているような異物であっても、揮発性のアルコール等の洗浄液を送出口５ｃから噴射するため、油分を溶かして異物をＬＰＦ２３の表面２３ａから離脱させて洗浄液と共に吹き飛ばすことができる。
（２）揮発性のアルコール等の洗浄液の噴射ではＬＰＦ２３の表面２３ａから除去できなかった異物であっても、洗浄液によって両者間の付着力は弱まる。この付着力の弱まった異物は、第２の筒体６から空気を吹き付けられるため、容易に吹き飛ばすことができる。
（３）カメラ２０と清掃装置１とが、カメラ側端子部３２と装置側端子部１５とにより接続されて通信可能である。このため、清掃装置１がカメラ２０に装着されると、その装着情報をカメラ２０に伝達することができ、またカメラ２０から清掃装置１に、レンズマウント３０とＬＰＦ２３の表面２３ａまでの距離等の情報を伝達することができる。これによりメインミラー２１をアップさせたりシャッタ２２を開いたりすることができ、また清掃装置１側では第１の筒体５及び第２の筒体６を延ばす長さを制御することができる。
（４）レンズマウント３０を利用して清掃装置１をカメラ２０に装着するため、カメラ２０に別途開口部を設ける必要がない。
（５）カメラ２０におけるＬＰＦ２３の下部には、トレー３４が配置されている。揮発性の洗浄液は、ＬＰＦ２３の表面２３ａに噴射されると蒸発すると思われるが、噴射量が多い場合や揮発の度合いが低く下に垂れた場合、トレー３４が設けられているので、カメラ２０内部に洗浄液が溜まることがない。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５に第２実施形態の清掃装置１０１を示す。第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第２実施形態の清掃装置１が、第１実施形態と異なる点は、送風部４が吸引部１０４であり、吹付口６ｃの代わりに吸引口１０６ｃが設けられ、第２の筒体１０６が空気を吸引する点である。

図６は第２実施形態におけるＬＰＦ２３の洗浄の様子を示した図である。第１実施形態と同様に第１の筒体５の送出口５ｃ及び第２の筒体の吸引口１０６ｃと、ＬＰＦ２３の表面２３ａとの間の距離が所定の距離になったとき、第１の筒体５及び第２の筒体６のｚ方向の延びは停止する。

次に、動作について説明する。第1実施形態と同様に、制御部１４により洗浄液送出部３が駆動されて第１の筒体５の送出口５ｃから洗浄液がＬＰＦ２３の表面２３ａに向かって噴出される。そして第２実施形態では、制御部１４により吸引部１０４が駆動されて第２の筒体６の吸引口１０６ｃからＬＰＦ２３の表面２３ａ近傍の空気又はＬＰＦ２３の表面２３ａに送出された洗浄液のうちの揮発又は飛ばされずに残留している洗浄液を吸引する。図６はその状態を示した図である。第１の筒体５の送出口５ｃ及び第２の筒体６の吸引口１０６ｃは、洗浄液の噴出、及び洗浄液又は空気の吸引を行いつつ、第１実施形態の場合と同様にＬＰＦ２３の表面２３ａに沿ってｘ方向に移動する。この際、ＬＰＦ２３の表面２３ａに異物が付着し、その異物が、表面に油分が付着してその油分を介してＬＰＦ２３の表面２３ａに付着しているような異物であっても、洗浄液として揮発性のアルコールを使用しているため、油分が溶けて異物がＬＰＦ２３の表面２３ａから離れて洗浄液と共に吹き飛ばされるか、又は吹き飛ばされなくとも異物とＬＰＦ２３の表面２３ａとの間の付着力が弱まる。付着力が弱まっている場合、第２の筒体６の吸引口１０６ｃが洗浄液又は空気を吸込むことにより、この異物もＬＰＦ２３の表面２３から離脱し、吸引口１０６ｃから吸い込まれてＬＰＦ２３の表面２３ａから除去することができる。

以上、本発明の第２実施形態によると、第１実施形態の効果に加え、第１の筒体５からの洗浄液の噴射によって付着力が弱まった異物は、第２の筒体６によって吸い込まれるため、吹き飛ばされて他の部分に再付着することがないという効果を有する。

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では洗浄液として、アルコール等の油分を溶解する揮発性の液体を使用したが、これに限定されず、他の溶剤であってもよく、また帯電防止剤を含む液体であってもよい。例えば帯電防止剤を含む液体の場合、静電気により付着している異物を除去することができる。
（２）本実施形態では、洗浄液は液体状で吹き付けたがこれに限定されず。霧状に吹き付けることもできる。霧状に吹き付けると、洗浄液が少量でよく、洗浄液が垂れる可能性も少ない。
（３）清掃する部材はＬＰＦに限定されず、撮像素子の入光面側に設けられたガラスカバー等であってもよい。
（４）本実施形態では空気の吹き付けと空気の吸い込みを別々の実施形態で説明したが、本発明はこれに限定されず、同一の筒体で空気の吹き付けと空気の吸い込みとを選択的に行う構成としてもよい。
なお、第１実施形態及び第２実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

第１実施形態の清掃装置の構成を示した概略図である。 第１の筒体と第２の筒体が延びた状態を示した図である。 清掃装置がカメラに装着された状態を示す概略図である。 第１の筒体の送出口から洗浄液がＬＰＦに向かって噴出され、第２の筒体の吹付口からＬＰＦに向かって空気が吹き付けている状態を示した図である。 第２実施形態の清掃装置の構成を示した概略図である。 第１の筒体の送出口から洗浄液がＬＰＦに向かって噴出され、第２の筒体の吸引口から洗浄液又は空気が吸引されている状態を示した図である。

符号の説明

１：清掃装置、３：洗浄液送出部、４：送風部、５：第1の筒体、５ｃ：送出口、６：第２の筒体、６ｃ：吹付口、１３：接続部、２０：カメラ、２３：ＬＰＦ、２３ａ：表面、２５：撮像素子、３０：レンズマウント、１０４：吸引部、１０６ｃ：吸引口

Claims (7)

1. 撮像素子を有するカメラに取り付け可能であると共に該撮像素子の入光面側に設けられた光学部材の一面から異物を除去する清掃装置であって、
   前記一面に対して洗浄液を送出する送出手段を備えることを特徴とする清掃装置。
2. 請求項１に記載の清掃装置であって、
   前記一面に空気を吹き付ける吹付手段を更に備えることを特徴とする清掃装置。
3. 請求項２に記載の清掃装置であって、
   前記送出手段が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面に沿って移動する送出口を備え、
   前記吹付手段が、前記送出口の移動方向における後方を移動可能な吹付口を備えることを特徴とする清掃装置。
4. 請求項１に記載の清掃装置であって、
   前記一面に送出された前記洗浄液及び前記一面の近傍の空気の少なくとも一方を吸い込む吸込手段を更に備えることを特徴とする清掃装置。
5. 請求項４に記載の清掃装置であって、
   前記送出手段が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面に沿って移動する送出口を備え、
   前記吸込手段が、前記送出口の移動方向における後方を移動可能な吸込口を備えることを特徴とする清掃装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の清掃装置であって、
   前記カメラのレンズマウントに接続する接続部を有し、前記レンズマウントを介してカメラに取り付けられることを特徴とする清掃装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の清掃装置であって、
   前記洗浄液が、霧状に送出されることを特徴とする清掃装置。