JP2020022010A - 清掃装置及び清掃方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 検出面を備えた検出素子の検出面に付くゴミの除去に適切に対応することができる清掃装置及び清掃方法を提供する。【解決手段】 第１の清掃手段および第２の清掃手段を有する清掃装置が、検出面を備える検出素子を清掃する清掃方法であって、前記第１の清掃手段が、前記検出素子の表面を風圧により清掃する第１の清掃ステップと、前記第２の清掃手段が、前記検出素子の表面に接触した状態で拭き清掃を行う第２の清掃ステップと、をこの順に行うことを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、光、電磁波などの物理量を検出する検出素子の検出面を清掃する清掃装置及び清掃方法に関するものである。

光、電磁波などを検出する検出素子の検出面はゴミが付着することで誤検出を起こすことが課題となっている。例えば受光素子である光電変換器が並んだ撮像素子を有するデジタルカメラでは、撮像素子の撮像面を定期的に清掃することで、得られる画像の画質の低下を防いでいる。しかし、ユーザーが自ら撮像面を清掃すると誤って傷つけてしまう可能性があるため、メーカー等が運営するサービス店に持ち込んで専用の作業者に依頼するのが一般的であった。しかし、専用の作業者でも熟練度の差等により、清掃の作業精度にバラツキがある。そこで、特許文献１では、カメラに接続して風圧や粘着シートでの拭き取りによって撮像面の表面を清掃する装置が開示されている。

特許０４５３７１０５号公報

しかしながら、上述の特許文献では、検出面のゴミを取り除くために清掃装置をどのように制御するかについて十分な開示がなかった。また検出面に付くゴミを除去するという課題は撮像素子に限らず、物理量を検出する検出面を備えた検出素子全般に共通する課題であり、同様に清掃装置が求められている。そこで本発明の目的は、検出面を備えた検出素子の検出面に付くゴミの除去に適切に対応することができる清掃装置及び清掃方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、第１の清掃手段および第２の清掃手段を有する清掃装置が、検出面を備える検出素子を清掃する清掃方法であって、前記第１の清掃手段が、前記検出素子の表面を風圧により清掃する第１の清掃ステップと、前記第２の清掃手段が、前記検出素子の表面に接触した状態で拭き清掃を行う第２の清掃ステップと、をこの順に行うことを特徴とする。

また、本発明の清掃方法は、清掃手段を有する清掃装置が、物理量を検出する検出面を備える検出素子を清掃する清掃方法であって、前記清掃手段が、前記検出素子の表面を清掃する清掃ステップと、撮像手段が、前記検出面を撮像し、制御手段が、該撮像された画像に基づく検出面の確認結果を表示部に表示する確認ステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明の清掃装置は、検出面を備える検出素子を清掃する清掃装置であって、エアーを噴射する噴射口を備え、対象となる清掃面を該エアーにより清掃する第１の清掃手段と、対象となる清掃面に接触した状態でゴミを拭き取る拭き具を有する第２の清掃手段と、前記第１の清掃手段、前記第２の清掃手段及び前記駆動手段を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第２の清掃手段による拭き清掃の前に前記第１の清掃手段による清掃を行うよう前記第１の清掃手段および前記第２の清掃手段を制御することを特徴とする。

また、本発明の清掃装置は、清掃手段を有し、物理量を検出する検出面を備える検出素子を清掃する清掃装置であって、前記検出面を清掃する清掃手段と、前記検出面を撮像し、該撮像された画像に基づく前記検出面の確認結果を表示部に表示する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、検出素子の検出面に付く複数種類のゴミの除去に適切に対応することができる。

本実施形態に係る清掃装置の外観正面斜視図 本実施形態に係る撮像装置の正面図 本実施形態に係る清掃装置および撮像装置の主要な構成を示すブロック図 本実施形態に係る清掃装置の各シーケンスを説明するフローチャート図 本実施形態に係る一連の清掃シーケンスを説明するフローチャート図 本実施形態に係る第１の清掃シーケンスにおける撮像素子の図 本実施形態に係る第２の清掃シーケンスにおける撮像素子の図 変形例に係る第１の清掃シーケンスにおける撮像素子の図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る清掃装置の一例としての清掃装置１００を示している。本実施形態では、デジタルカメラに備えられたＣＭＯＳセンサー等で構成された撮像素子の撮像面を清掃するための清掃装置として例示する。

図１（ａ）は清掃装置１００の外観図である。清掃装置１００は金属シャーシからなる本体１、清掃対象である検出装置（本実施形態ではカメラ）を固定する固定部２、種々の情報を表示する表示部７を有する。表示部７は清掃装置と通信可能な別体として構成されていても構わない。

図１（ｂ）は清掃装置１００の内部の構成を示す図である。可動台座６には確認部３と第１の清掃部４、第２の清掃部５が一体に備わっており、可動台座６が三次元方向に並進および回転を行って各部の位置を自在に変更可能としている。特に、各部が固定部２の位置、即ちカメラ２００装着後の撮像素子表面（検出面）に対して接近、清掃装置側に退避が可能なように、可動台座６は上下方向に並進可能な並進機構を有する。

固定部２は本体１の外装面に配置されるリング状の金属部材から成り、本実施形態では清掃対象となるカメラが通常使用時に交換レンズを着脱するカメラマウントが装着・固定可能な構造になっている。固定部２はさらに電気接続端子を備えて装着されるカメラとの通信も可能である。また、固定部２は本清掃装置１００による清掃の様子をモニタリングする際の光量の確保のためにリング状の照明を備えており、第１の清掃部４、第２の清掃部５による検出素子の清掃時には清掃対象である検出素子（カメラの撮像素子）に光を照射する。また、固定部２は装着される外部機器の種類に応じて適切な形状が異なるため、本体１に対して着脱可能に構成され、接続が想定される外部機器に合わせて交換されてもよいし、接続が想定される外部機器の種類の分だけ設けられてもよい。

本実施形態では、装着対象であるカメラのいわゆるカメラマウントにおける接続端子を利用してカメラの装着を検知する。すなわち、固定部２の接続端子がカメラマウントの接続端子と電気的に接続したことに応じて清掃装置１００にカメラが装着されたことを検知する。

第１の清掃部４は検出素子表面に対して非接触式の清掃を行う清掃機具であり、本実施形態においてはエアーを噴射し、風圧でゴミを吹き飛ばす。

第２の清掃部５は検出素子表面に対して接触式の清掃を行う清掃機具であり、本実施形態においては拭き具を用いた拭き清掃でゴミをからめとる。

図１（ｃ）は清掃装置１００の背面内部の構成を示す図である。通常は内部の筐体に取り付けられた各部を覆うように、外部筐体にカバーが取り付けられているものとする。制御部１０はＣＰＵを含むコンピュータからなり、清掃装置１００全体の動作制御を司るものであり、各部からの情報の処理や各部に対する指示を行う。

エアーフィルタ１１は第１の清掃部４に用いるエアーが吸入口１２を介して外部のポンプ等から注入されたとき、エアーに存在するゴミや油分を低減するフィルターであり、フィルターを通ったエアーは第１の清掃部４に供給される。エアーフィルタ１１がなければ、エアーに含まれるゴミを検出素子の検出面に吹き付けてしまう可能性もある。圧力計１３は注入されるエアーの圧力を計測、表示する。使用者は圧力計１３の示す圧力を見て随時適切な圧力に調整できる。

電源１４は清掃装置１００全体に電源を供給している。また、インターフェース（本実施形態では固定部２の電気接続端子、通信部１７など）を介して外部機器に給電を行う機能を備えていてもよい。

図２は、清掃対象となる検出素子である撮像素子を有する装置の一例としてのカメラ２００である。本実施形態では、カメラ２００はレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラである。カメラ通信部２４は、カバー内部に通信の規格に対応した接続端子を有し、清掃装置１００の通信部とＵＳＢ等のケーブルで接続されることで清掃装置１００と電気的に接続された状態で通信を行う。外部機器がレンズである場合、不図示のカメラ制御部によってレンズ制御を行うとともに、レンズおよびカメラ２００の各種情報のやり取りを行う。撮像素子２２は被写体光を受光し電気信号に変換することで、デジタル画像データを生成する。本実施形態ではＣＭＯＳセンサーが用いられるが、その他にもＣＣＤ型、ＣＩＤ型等様々な形態が考えられる。さらに、受光素子に限らず、Ｘ線などの電磁波を検出する検出素子など、素子表面で検出を行う機能を有する検出素子であれば、いずれの形態の検出素子も本清掃装置の清掃対象となりうる。また、撮像素子２２はフォトダイオードの上にカバーガラス、ＩＲカットフィルター、ＬＰＦ等を厚み方向に重ねた構造であり、本清掃装置はその最表面を清掃対象としている。

次に図１（ｂ）、図２を参照して、本実施形態に係る清掃装置と本実施形態に係る検出装置の接続構成について説明する。

カメラ２００は、カメラ固定部２３を清掃装置の固定部２に接続することにより、固定される。制御部１０は、後述する通信部１７とカメラ通信部２４を介してカメラ制御部２１と通信を行うことでカメラ２００の制御を行うことができる。例えば清掃装置１００はカメラ機種判定やカメラ２００側のミラー、シャッターを動かす撮像動作などの制御を行うことができる。

図１（ｂ）では、第２の清掃部５が固定部２の方向に向けられている。可動台座６が上下に並進する並進機構を有することで、第２の清掃部５は固定部２のリング中央を通り、カメラ２００が物理的に接続された状態で撮像素子２２に近接することができる。

また、可動台座６は取り付けられた部材を回転させる回転機構を有し、その回転軸の周りの異なる位相の位置で確認部３、第１の清掃部４、第２の清掃部５が配されている。この回転機構により、第２の清掃部５と同様に確認部３、第１の清掃部４においても、各部の正面を固定部２に（すなわち撮像素子２２の撮像素子表面に）対向する位置に回転駆動させることができる。

また、可動台座６の回転機構は、後述する各部の清掃シーケンスにおいて、各部の清掃部を検出面に対する傾き（角度）を制御するためにも用いられる。すなわち、制御部１０の制御に従って、第１の清掃部４が撮像素子２２の検出面にエアーを噴出する際の、噴出口の傾きを制御したり、第２の清掃部５が検出面を拭き清掃する際の、拭き具（及び芯材）の傾きを制御したりする。以上のように、可動台座６の並進機構と回転機構によって、制御部１０は各部を固定部２、すなわち検出素子の検出面に対向させたり、接近、退避させたりするなど、検出面に対する距離を制御することが可能となっている。

確認部３は照明を備え、制御部１０の指示に従って対象に照明光を照射する。本実施形態では部材の先端にＬＥＤが搭載されており、近接させた状態で撮像素子２２を照射して、このとき撮像素子２２の素子表面（センサー面）を撮像することで、面の汚れの状態を確認する画像を取得することに用いられる。以下に示す実施形態では撮像素子２２の撮像機能を利用してセンサー面の画像を取得しているが、本発明はこれに限らず、確認部３自身が撮像素子など何らかのセンサーを有して検出素子表面の状態を確認できる情報が取得できてもよい。また、本実施形態では、確認部３は第１の清掃部４、第２の清掃部５とともに可動台座６に装着されているが、例えば固定部２の近傍などに固定されて設置されていてもよい。このように設置すると、各清掃部の清掃の実行時にも照射、撮像可能になる。また、第１の清掃部４、第２の清掃部５の清掃部材（噴射口、芯材の先端の拭き具）近傍に確認部３として照明およびまたは撮像素子を設けてもよい。

第１の清掃部４は検出素子表面に対して非接触式の清掃を行う清掃機具であり、本実施形態においては筒状の部材の先端（噴射口）からエアーを噴射することで、近接した撮像素子２２の表面についたゴミを風圧により吹き飛ばす。さらに、本実施形態では、撮像素子２２の表面に付いているゴミを除電して剥離しやすくするために、第１の清掃部４はエアーを帯電させ除電機能をもたせるイオナイザーを有している。しかし、こうした除電機能がなくエアーの吹きかけのみでも一定の効果はあるので、イオナイザーが必ずしも必要なわけではない。

第２の清掃部５は検出素子表面に対して接触式の清掃を行う清掃機具であり、本実施形態においては芯材の主に先端に取り付けられた拭き具を用いた拭き清掃で、近接した撮像素子２２の表面を直接なぞることでゴミをからめとる。拭き具は，例えば超極細繊維の布、ペーパー、テープなどが用いられ、かつ巻き取り式で第２の清掃部５が接触、移動し拭き清掃を行うと共に、新しい拭き具が清掃面に接触するように構成されている。さらに本実施形態では必要に応じて、油汚れを落とすための溶剤を拭き具に浸けて清掃を行うことも出来る構成になっている。第１の清掃部４および第２の清掃部５のいずれに関しても、それぞれ非接触式の清掃機具、接触式の清掃機具であれば、その具体的な構成は特に限定されない。

図３は本実施形態にかかる清掃装置１００及びカメラ２００の主要な電気的構成を示すブロック図である。

清掃装置１００は電源１４から供給される電力で動作し、電源ＳＷ１５で電源のオンオフを切替える。表示部７は清掃装置１００およびカメラ２００の各種情報、動作の状態やユーザー操作による設定やユーザー操作の誘導など、制御部１０からの指示に応じて各種の情報を表示する。

入力部８は、装着されるカメラに応じて適切な動作を行うために、メモリ１６に記憶された、あるいは通信部１７や他の通信経路を介して取得した、外部機器の情報が入力される。また、ユーザー操作による各種の指示情報も入力部８に入力される。本実施形態では、外部機器の情報として接続されるカメラ２００の機種情報やスペックに関する情報を、入力部８を介して取得するものとする。

測定部９は例えばレーザ距離計等から成り、接続されているカメラ２００の撮像素子２２の位置（座標、撮像素子までの距離など）やサイズを測定する。装着されるカメラの機種情報が定まり、対応する清掃プログラムがメモリに記憶されている状況であれば、必ずしも測定部９を設けて位置やサイズを測定する必要はない。清掃装置１００の本体１に内蔵されたＣＰＵを含むコンピュータからなる制御部１０は、清掃装置１００の動作制御を司るものであり、各部からの情報の処理や各部に対する指示を行う。

固定部２に設けられた接続端子は、固定部２にカメラ固定部２３が装着されることで、カメラ固定部２３の接続端子（図２では下部８つの接続端子）と電気的に接続したことを検知し、制御部１０はカメラ２００の接続を検知する。

通信部１７は検出素子を有する検出装置との通信を行う。本実施形態では、ＵＳＢの企画に対応する接続端子であり、接続ケーブルを介してカメラ２００側のカメラ通信部２４と電気的に接続される。清掃装置１００、カメラ２００が共に電源ＯＮの状態で接続ケーブルが通信部１７、カメラ通信部２４の各端子に接続されると、通電し通信が確立される。清掃装置１００とカメラ２００の通信方法としてはこれに限らず、有線ＬＡＮ、ＨＤＭＩ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ））など公知の通信方法が適用可能である。

次に清掃装置１００に着脱可能に接続されるカメラ２００の構成例を説明する。カメラ制御部２１はマイクロコンピュータであり、撮像素子２２の動作制御および撮影画像の記憶やデータ通信など、カメラ２００全体の制御を司るものである。

撮像素子２２は、カメラマウントの設けられた開口部から接近可能な位置に配され、通常は撮影レンズが装着された状態で被写体からの光束を受光するフォトダイオードでなる検出面を有する。撮像素子２２で受光された光束は電気信号に変換されて画像データを出力する。

ミラー２５はカメラ２００にとって撮像素子２２よりも被写体側、光軸上に位置し、撮像素子２２への光を、撮像素子２２以外の不図示のセンサーや光学式ビューファインダーなどに反射または分光する。ミラー２５は撮像素子２２の清掃時には撮像素子２２の光軸上から少なからず退避させる必要がある。本実施形態では、カメラ２００が撮像素子２２の露光時にミラー２５を光軸から退避させる機構を利用して、清掃時に清掃装置１００からの部材が撮像素子２２に近接できる程度に、ミラー２５を光軸から退避させておくものとする。本実施形態では、検出装置であるカメラ２００はミラー２５を有するデジタル一眼レフカメラであるが、光学ファインダーを持たずミラーを持たない、いわゆるミラーレス一眼カメラであっても本発明は適用できる。

遮光部材２６は撮像素子２２よりもカメラ２００にとって被写体側に位置し、撮像時に撮像素子２２への光を遮光するシャッターの役割を有する。

次に図４を用いて、清掃装置１００の各種動作シーケンスを説明する。

図４（ａ）は確認部３を用いて清掃対象の検出素子表面の状態（汚れの状態、清掃状態）を確認するための確認シーケンスを説明するフローチャート図である。制御部１０は清掃装置１００が行う清掃シーケンス全体の中で、適宜本フローの動作あるいは動作の指示を各部に行う。清掃装置１００は本確認シーケンスが始まる段階では、既にカメラ２００がカメラ固定部２３及び固定部２で固定され、通信部１７がカメラ通信部２４とＵＳＢの接続ケーブルを介してカメラ２００と通信が確立された状態となっている。

まず制御部１０は可動台座６を制御することで確認部３を固定部２の方向へ向け、さらに固定部２およびカメラ固定部２３を通過するように移動させ、確認部３の先端を撮像素子２２に近づける（Ｓ１００）。撮像素子２２近傍において、確認部３は先端に設けられたＬＥＤ等の点光源の発光により撮像素子２２を照射する（Ｓ１０１）。照明の形態としては点光源に限らず適用可能だが、点光源であれば均一な光が各素子に入射されやすいので検出面の状態をほぼ同じ条件で計測でき好ましい。

上記照明が照射された状態で、制御部１０は通信部１７およびカメラ通信部２４を介してカメラ制御部２１に信号を送り、撮像素子２２に撮像動作を行わせ（Ｓ１０２）、撮影画像を取得する（Ｓ１０３）。取得した画像は通信部１７を介してメモリ１６に記録されるとともに、表示用画像に変換されて表示部７に表示される（Ｓ１０４）。このとき制御部１０は、撮像され記録された画像から、例えば特異点検出などの公知の画像解析により撮像素子表面の状態とゴミや汚れの情報を検出し、画像と合わせて表示部７に表示する。本実施形態ではさらにこれらの情報をもとに撮像面の初期状態の確認、清掃後の清掃完了判定、清掃前後の比較提示などを行う。本実施形態では何かしらの清掃後の確認シーケンスにおいては、清掃前後の比較提示を確認結果として表示部７に行い、ユーザーに清掃の効果や残存するゴミについて知らしめることができる。画像記録後、確認部３は撮像素子２２の近傍から清掃装置側に退避して（Ｓ１０５）、確認シーケンスは終了する。

図４（ｂ）は第１の清掃部４を用いて検出素子表面を非接触式の清掃方法で清掃する第１の清掃シーケンスを説明するフローチャート図である。制御部１０は清掃装置１００が行う清掃シーケンス全体の中で、適宜本フローの動作あるいは動作の指示を各部に行う。清掃装置１００は本第１の清掃シーケンスが始まる段階では、既にカメラ２００がカメラ固定部２３及び固定部２で固定され、カメラ通信部２４と通信部１７を介してカメラ２００と通信が確立された状態となっている。

まず制御部１０は可動台座６を制御することで第１の清掃部４を固定部２の方向へ向け、さらに固定部２およびカメラ固定部２３を通過するように移動させ、第１の清掃部４の清掃に用いる部分（先端）を撮像素子２２に近づける（Ｓ１１０）。その後、第１の清掃部４は撮像素子２２の近傍において、先端の噴射口からエアーを噴出する（Ｓ１１１）。

図６はステップＳ１１１における第１の清掃部４の清掃方法を説明するイメージ図である。図６（ａ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を正面から見た図、図６（ｂ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を側面から見るとともに第１の清掃部４が撮像素子表面３０に近づいてエアーを噴出している様子を説明する図である。

図６（ａ）に示す通り、制御部１０は可動台座６を制御して撮像素子２２の表面３０に対して移動軌跡３１のように第１の清掃部４を動かしながら、エアーを噴出させる。また、図６（ｂ）に示す通り、移動中第１の清掃部４は進行方向３３に対してエアーが噴出されるように制御されている。移動軌跡３１は撮像素子２２の中央部から螺旋を描くように外側へ広がる形で設定されている。このような軌跡をとることにより、撮像素子表面３０に付着しているゴミを撮像素子２２の外に飛ばすことができるとともに、一度飛ばしたゴミが撮像素子表面３０に再付着することを抑制することができる。さらに、第１の清掃部４を進行方向３３にエアーが噴出するように傾けて移動させることで、より撮像素子外に排出する効果を得ることができるとともに、撮像素子表面３０の端部近傍に位置する遮光部材を避けて稼働させることもできる。

このように、第１の清掃部４は、噴出したエアーによって撮像素子２２の撮像素子表面３０についた比較的大きな固形ゴミ、埃などのゴミを表面から除去することができる。ここで、例えば撮像素子表面３０に大きな固形ゴミがついた状態で、第２の清掃部５が行うように撮像素子表面３０をなぞるように清掃を行うと、ゴミを引きずることで表面を傷つける可能性がある。これに対して第１の清掃部４のように非接触にゴミを除去する方法では、ゴミを撮像素子表面３０に引きずらず、キズを付けにくいという効果がある。

また本実施形態では、第１の清掃シーケンスを通して、第１の清掃部４が撮像素子２２の撮像素子表面３０に接触しないように制御部１０が可動台座６を制御している。これにより撮像素子２２の撮像素子表面３０を傷つける可能性をさらに減らすことができる。エアー噴出を行った後、第１の清掃部４は撮像素子２２の近傍から退避して（Ｓ１１２）、第１の清掃シーケンスは終了する。

図４（ｃ）は第２の清掃部５を用いて検出素子の表面に対して接触式の清掃を行う第２の清掃シーケンスを説明するフローチャート図である。制御部１０は清掃装置１００が行う清掃シーケンス全体の中で、適宜本フローの動作あるいは動作の指示を各部に行う。清掃装置１００は、本第２の清掃シーケンスが始まる段階では、既にカメラ２００がカメラ固定部２３及び固定部２で固定され、通信部１７がカメラ通信部２４とＵＳＢの接続ケーブルを介してカメラ２００と通信が確立された状態となっている。

まず制御部１０は可動台座６を制御することで第２の清掃部５を固定部２の方向へ向け、さらに固定部２およびカメラ固定部２３を通過するように移動させ、第２の清掃部５の清掃に用いる部分（先端）を撮像素子２２に近づける（Ｓ１２０）。ここで、拭き掃除の際に油汚れ等を取り除くための溶剤を用いる場合には、可動台座６を制御して他の回動位置に設けられた溶剤の入った容器に第２の清掃部５の先端を浸けてから、固定部２の方向へ向ける。その後、第２の清掃部５は撮像素子２２の近傍において、先端を撮像素子２２に接触させ、先端に取り付けられた拭き具（布、ペーパー等）で撮像素子２２の表面を拭取る（Ｓ１２１）。

図７はステップＳ１２１における第２の清掃部５の清掃方法を説明するイメージ図である。図７（ａ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を正面から見た図、図７（ｂ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を側面から見るとともに第２の清掃部５が撮像素子表面３０と接触して先端の拭き具で撮像素子表面３０を拭き取る様子を説明する図である。

図７（ａ）に示す通り、制御部１０は可動台座６を制御して撮像素子２２の表面３０に対して第２の清掃部５を動かしながら、先端の拭き具により拭き取り清掃を行わせる。また、図７（ｂ）に示す通り、移動中第２の清掃部５は進行方向４４に傾いた状態で撮像素子表面３０に接触しながら移動するように制御されている。

第２の清掃部５は、図７（ａ）に示す通り、第１の移動軌跡４０と第２の移動軌跡４１のように清掃領域を一部重複させながら順次走査されて拭き取り清掃を行う。さらに、第１の清掃エリア４２、第２の清掃エリア４３を重複させることで拭き残しを防ぐ。また各清掃エリアは、撮像素子表面３０を漏れなく拭くために撮像素子表面３０の縁を超えて広い領域に設定されている。また各清掃エリアでは拭き残しを防ぎ、かつゴミを撮像素子表面３０外に追い出すために、基本的に同一方向に拭くのが望ましい。図７（ｂ）では、第１の清掃エリア４２内を清掃方向４４で拭き清掃する様子を示している。このとき第２の清掃部５は、清掃方向４４に対して垂直な面から清掃方向４４と反対の方向に傾けて撮像素子表面３０に接触することで、滑りやすくしている。また、撮像素子表面３０の端部の画素が遮光部材等で隠れている場合、図７（ｂ）のように傾けて走査することで、第２の清掃部５が遮光部材等と接触することなく隅まで拭き清掃を行うことができる。

以上の手順で行うことにより、第２の清掃部５は、撮像素子２２の表面についたゴミや粘着性の高い油などの汚れを表面から除去することができる。第２の清掃部５は清掃後、撮像素子２２の近傍から退避して（Ｓ１２２）、第２の清掃シーケンスを終了する。

次に図５のフローチャート図を参照して、本実施形態に係る清掃シーケンス全体の流れについて説明する。本フローは、例えば電源ＳＷ１５が操作されることにより電源をＯＮされたことや、入力部８から清掃工程の開始指示を受信したことなどに応じて開始する。制御部１０は本フローにおいて各動作を行う、あるいは各動作の指示を各部に行う。

制御部１０は、固定部２に設けられた接続端子により、固定部２にカメラ２００のカメラ固定部２３が装着、固定されたことを検知する（Ｓ２００）。次に、制御部１０は、通信部１７とカメラ通信部２４とが電気的に接続されたことを検知し、これをトリガとして清掃装置１００とカメラ２００との間で通信を確立する（Ｓ２０１）。

次に、制御部１０は、清掃対象である検出素子の検出素子情報を取得する（Ｓ２０２）。検出素子情報としては例えば、撮像素子２２の位置やサイズ、材質や撮像素子２２を清掃する妨げになる部材の位置等の情報を取得する。これらの情報は、カメラ２００より通信にて取得しても良いし、カメラ２００から取得されるカメラの機種情報に基づいて、予めメモリ１６に記憶されたデータベースから上記検出素子情報を読み出してもよい。また、入力部８を介してユーザー入力により検出素子情報あるいはカメラ２００の機種情報を取得してもよい。また、確認部３に撮像素子２２の状態を検出するセンサーが設けられた実施形態である場合には、本ステップにおいて、確認部３により検出される例えば画像などの情報に基づいて上記検出素子情報を取得する。

ステップＳ２０３では、制御部１０はステップＳ２０２で得られた撮像素子２２の検出素子情報に基づいて制御情報を決定する。具体的には撮像素子２２の位置、サイズ情報に基づいて、確認部３、第１の清掃部４、第２の清掃部５をそれぞれ進退させる駆動幅や、第１の清掃部４のエアー噴射位置や噴射の強さ、第２の清掃部５の拭き清掃の範囲や、拭き具へ付ける溶剤の有無などを決定する。また、本実施形態では第１の清掃部４、第２の清掃部５の少なくともいずれかを用いた複数の清掃コースを用意しており、ユーザーは汚れの状態や作業時間等を考慮して、例えば表示部７に表示される複数の候補の中から清掃コースを選択することが出来る。コースとしては例えば以下のようなものを用意する。以下、本実施例ではコース１が選択されたものとして後続のフローを説明するが、他のコースを選択した場合には、選択されたコースに不要なステップは適宜省略（何も動作を行わずに通過）すればよい。また、設定可能なコースとしてはもちろんこの限りではなく、ユーザーにより清掃順、清掃回数も含めて各種シーケンスを自由に設定して作成できるコースを設けてもよい。すなわち、制御部１０は予め組合せが複数パターン用意されているか、あるいは手動で、第１の清掃部４及び第２の清掃部５による清掃の組合せの設定を受付ける。そして受け付けた設定に基づいて、第１の清掃部４及び第２の清掃部５の清掃順序、回数を制御して検出面の清掃を行う。

コース１．第１の確認シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の清掃シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース２．第１の確認シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース３．第１の確認シーケンス→第２の清掃シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース４．第１の確認シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース５．第１の確認シーケンス→第２の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース６．第１の確認シーケンス

ステップＳ２０４では、制御部１０は各種シーケンスを撮像素子２２に実行するために、カメラ制御部２１にミラー２５のアップとシャッター２６の開放を指示する信号を送信する。ミラーアップとシャッター開放の指示信号を受信したカメラ制御部２１は、ミラー２５をアップさせシャッター２６を開放した後、動作が完了した旨を伝える信号を制御部１０に送信し、これを受信した制御部１０は次のステップに進む。ただし、上述したミラーレス一眼カメラなど、カメラの機種によっては本ステップを行わずとも撮像素子２２が遮蔽されず清掃可能な状態の機種もあり、その場合本ステップ及び後述するステップＳ２１１は不要である。

ステップＳ２０５では、制御部１０が図４（ａ）に示した確認シーケンスを、清掃を行う前の１回目、第１の確認シーケンスとして行う。ステップＳ２０６では、制御部１０は図４（ｂ）に示した、第１の清掃部４を用いた１回目、第１の清掃シーケンスを行う。第１の清掃シーケンスが終了した後、ステップＳ２０７では、制御部１０は図４（ｃ）に示した第２の清掃部５を用いた第２の清掃シーケンスを行う。ここで、第１の清掃シーケンスを第２の清掃シーケンスの前に行うのは、第２の清掃部５による拭き掃除の際に撮像素子表面３０に付着した大きなゴミが引きずられて表面が傷つくことを防ぐために事前に第１の清掃シーケンスで大きなゴミを除去するためである。

第２の清掃シーケンスが終了した後、ステップＳ２０８では、制御部１０は第１の清掃部４による２回目の第１の清掃シーケンスを再び行う。シーケンス内の動作はステップＳ２０６と同じでもよいし、異ならせてもよい。ここで、第１の清掃シーケンスを第２の清掃シーケンスの後に行うのは、第２の清掃部５による拭き掃除の際に拭き具の繊維が撮像素子表面３０に残ったり、撮像素子表面３０外へ押し出したゴミが周辺に残ったりするからである。第１の清掃シーケンスを第２の清掃シーケンスの後に行えば、それらのゴミを吹き飛ばしてきれいにすることができる。

ステップＳ２０８の２回目の第１の清掃シーケンスが終わると、ステップＳ２０９では図４（ａ）に示した清掃後の２回目、第２の確認シーケンスを行う。清掃前の第１の確認シーケンスとの違いは、ステップＳ１０４にて表示部７に清掃前後の画像およびゴミ個数などの状態を比較可能に表示できることである。ステップＳ２１０では、ステップＳ２０９で取得した清掃後の画像情報に基づいてゴミ個数が規定値をクリア（規定値を下回る）しているかを判定する（Ｓ２１０）。ここで規定値をクリアしていなければ、ステップＳ２０６に戻り、再度清掃を行う。このとき、一度各清掃シーケンスを経たにもかかわらず取れていないゴミを除去するため、清掃における各種パラメータを変更して再度各清掃シーケンスを行うとよい。例えば、第１の清掃部４ではエアーの強度を前回より強くする、イオナイザーによる帯電の程度を前回より強くする、噴射時間を前回より長くする、移動範囲を前回より広げる等が考えられる。また、第２の清掃部５では、前回の清掃で溶剤を浸けていなければ溶剤を拭き具に浸ける、撮像素子表面３０への接圧を前回より強くする、などが考えられる。

ステップＳ２１０にて規定値をクリアしていれば、ステップＳ２１１に進み、制御部１０はカメラ制御部２１にミラー２５のダウンとシャッター２６の閉鎖を指示する信号を送信する。ミラーダウンとシャッター閉鎖の指示信号を受信したカメラ制御部２１は、ミラー２５をダウンさせシャッター２６を閉じた後、動作が完了した旨を伝える信号を制御部１０に送信し、受信した制御部１０は清掃シーケンスを終了する（Ｓ２１１）。

ここで、本実施形態ではステップＳ２１０で清掃の状態を確認するために撮像素子２２に残存するゴミの個数を検出しているが、これに限らず、画像から解析可能な撮像素子２２の状態を示すものであれば、他の解析結果を基準に用いてもよい。また、本実施形態では、ゴミの個数が規定値をクリアするまで繰り返し各清掃シーケンスを行う例を示したが、ゴミの個数などの清掃の結果を表示部７に表示するだけで、特に繰り返しフローを設けなくてもよい。

以上の通り、本実施形態では、物理量を検出する検出素子の検出面に対して風圧（噴射）で清掃を行う第１の清掃部による清掃を行った後に、接触して拭き清掃を行う第２の清掃部による清掃を行う。これにより、検出面につく複数種類のゴミを適切に除去することができる。さらに拭き清掃の後に再度非接触の清掃を行うことで拭き清掃時の拭き具の繊維や清掃し損ねたゴミ、検出面周辺のゴミを除去することができる。また、清掃の前あるいは後あるいは前後で検出面を撮像し検出面の画像を得ることで、清掃前あるいは後あるいは前後の検出面の状態を確認することができる。このとき検出面を照射する光源は点光源とすることで、被写界深度のより深い、ゴミをより認識しやすい画像を取得することが出来るので、検出面に残存するゴミを視認あるいは検出しやすい。また、検出面を撮像した画像を解析することでゴミの状態を分析することができ、ゴミの個数を示したり、ゴミの視認性をあげる表示を行ったりすることが可能となる。

さらに複数の清掃シーケンスが可能な複数の清掃部を備えた清掃装置であることで、検出素子を備えた検出装置の検出面に付く複数種類のゴミの除去に対応することができる。

（変形例）
図８を参照して、第１の清掃シーケンスにおけるステップＳ１１１の清掃方法の他の例について説明する。図８（ａ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を正面から見た図で本変形例においてまず行う移動軌跡５０を示す図である。図８（ｂ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を側面から見た図で、移動軌跡５０において第１の清掃部４が撮像素子表面３０に近づいてエアーを噴出している様子を説明する図である。また、図８（ｃ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を正面から見た図で本変形例において移動軌跡５０の次に行う第１の清掃部４による清掃の移動軌跡５１を示す図である。図８（ｄ）は撮像素子２２の撮像素子表面３０を側面から見た図で、移動軌跡５１において第１の清掃部４が撮像素子表面３０に近づいてエアーを噴出している様子を説明する図である。

図８（ａ）に示す通り、制御部１０は可動台座６を制御して、撮像素子２２の表面３０の端部で移動軌跡５０のように（左側、右側順に矢印の方向に）第１の清掃部４を動かしながらエアーを噴出させる。端部から清掃するのは、外部からのゴミが付着しやすい端部のゴミが清掃の過程で中に入り込むことを低減するためである。また、図８（ｂ）に示す通り、移動中第１の清掃部４は撮像素子表面３０の端部から外に向かう方向にエアーが噴出されるように制御されている。これは、撮像素子表面３０の左右端部はミラーボックスなどの部材が空間を塞いでいる場合が多く、これらの部材に係らないように端部から外側に向けて傾けている。

次に、図８（ｃ）に示す通り、移動軌跡５１は撮像素子２２の中央部から螺旋を描くように外側へ広がる形で設定されている。このような軌跡をとることにより、撮像素子表面３０に付着しているゴミを撮像素子２２の外に飛ばすことができるとともに、一度飛ばしたゴミが撮像素子表面３０に再付着することを抑制することができる。ここで移動軌跡５１においても図６（ｂ）に示すように進行方向に第１の清掃部４の噴出口を傾けて、よりゴミ除去能力を高めてもよい。しかし、方向転換するたびに傾きの方向を制御することは制御を複雑にするとともに駆動時間がよりかかることになるので、本実施形態では図８（ｄ）に示す通り、進行方向に応じて傾きを変えることはせずにほぼ撮像素子表面３０に垂直に噴射するものとする。また、移動軌跡５０の移動方向として上下が逆、移動軌跡５１の移動方向にとして旋回方向が逆になっても構わない。

以上により、本変形例では、特に端部に付着したゴミを中央部に戻すことを低減させつつ、撮像素子表面３０に付着しているゴミを撮像素子の外に飛ばすことができる。よってより確実に撮像素子表面３０の外にゴミを排出できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（他の実施形態）
本発明の目的は以下のようにしても達成できる。すなわち、前述した各実施形態の機能を実現するための手順が記述されたソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給する。そしてそのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するのである。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどが挙げられる。また、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等も用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行可能とすることにより、前述した各実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、以下の場合も含まれる。まず記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う。

１００ 清掃装置
２ 固定部
３ 確認部
４ 第１の清掃部
５ 第２の清掃部
６ 可動台座
７ 表示部
８ 入力部
９ 測定部
１０ 制御部
１４ 電源
１５ 電源ＳＷ
１６ メモリ
１７ 通信部
２００ カメラ
２１ カメラ制御部
２２ 撮像素子
２３ カメラ固定部
２４ カメラ通信部

Claims (37)

1. 第１の清掃手段および第２の清掃手段を有する清掃装置が、検出面を備える検出素子を清掃する清掃方法であって、
   前記第１の清掃手段が、前記検出素子の表面を風圧により清掃する第１の清掃ステップと、
   前記第２の清掃手段が、前記検出素子の表面に接触した状態で拭き清掃を行う第２の清掃ステップと、
   をこの順に行うことを特徴とする清掃方法。
2. 前記第１の清掃手段が、前記第２の清掃ステップの後に、さらに前記検出素子の表面を風圧により清掃する第１の清掃ステップを行うことを特徴とする請求項１に記載の清掃方法。
3. 撮像手段が、前記検出面を撮像し、制御手段が、該撮像された画像を表示部に表示する確認ステップをさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の清掃方法。
4. 前記確認ステップでは、照射手段が、前記撮像手段が前記検出面を撮像する際に前記検出面に光を照射することを特徴とする請求項３に記載の清掃方法。
5. 前記確認ステップは少なくとも２回は行われ、
   制御手段が、１回目の確認ステップで得られた画像と２回目の確認ステップで得られた画像に基づいて比較を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の清掃方法。
6. 前記制御手段は、１回目の確認ステップで得られた画像と２回目の確認ステップで得られた画像を表示部に比較可能に表示することを特徴とする請求項５に記載の清掃方法。
7. 前記確認ステップは、１回目の前記第１の清掃ステップの前および２回目の前記第１の清掃ステップの後にそれぞれ行われることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の清掃方法。
8. 前記確認ステップは、前記第１の清掃ステップの前および前記第２の清掃ステップの後にそれぞれ行われることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の清掃方法。
9. 前記確認ステップでは、前記撮像手段から撮像された画像を解析し、前記検出面のゴミの量を検出することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の清掃方法。
10. 前記検出素子が前記検出面を撮像する前記撮像手段を兼ねていることを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項に記載の清掃方法。
11. 前記第１の清掃ステップでは、前記第１の清掃手段が有するエアーを噴射する第１の清掃部が前記開口部に向くように駆動し、前記開口部を通過して前記検出面に接近し、清掃後は前記清掃装置に退避することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の清掃方法。
12. 前記第２の清掃ステップでは、前記第２の清掃手段の拭き清掃を行う第２の清掃部が前記開口部に向くように駆動し、前記開口部を通過して前記検出面に接近して清掃を行い、清掃後は前記清掃装置側に退避することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の清掃方法。
13. 制御手段が、前記検出素子に関する検出素子情報を取得する取得ステップを有し、該検出素子情報に基づいて前記第１の清掃手段および前記第２の清掃手段を制御して前記検出素子の清掃を行うことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の清掃方法。
14. 前記検出素子情報は、前記検出面のサイズ及び位置のすくなくとも１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の清掃方法。
15. 前記検出素子情報は、前記検出素子を有する検出装置の機種を示す機種情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の清掃方法。
16. 制御手段が、前記検出装置ごとの制御情報が記憶されたメモリから読み出される前記検出素子情報にもとづいて制御情報を決定する決定ステップを有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の清掃方法。
17. 清掃手段を有する清掃装置が、物理量を検出する検出面を備える検出素子を清掃する清掃方法であって、
    前記清掃手段が、前記検出素子の表面を清掃する清掃ステップと、
    撮像手段が、前記検出面を撮像し、制御手段が、該撮像された画像に基づく検出面の確認結果を表示部に表示する確認ステップと、を有することを特徴とする清掃方法。
18. 検出面を備える検出素子を清掃する清掃装置であって、
    エアーを噴射する噴射口を備え、対象となる清掃面を該エアーにより清掃する第１の清掃手段と、
    対象となる清掃面に接触した状態でゴミを拭き取る拭き具を有する第２の清掃手段と、
    前記第１の清掃手段、前記第２の清掃手段及び前記駆動手段を制御する制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記第２の清掃手段による拭き清掃の前に前記第１の清掃手段による清掃を行うよう前記第１の清掃手段および前記第２の清掃手段を制御することを特徴とする清掃装置。
19. 前記制御手段は、前記第２の清掃手段による拭き清掃の後に、さらに前記第１の清掃手段による清掃を行うよう前記第１の清掃手段および前記第２の清掃手段を制御することを特徴とする請求項１８に記載の清掃装置。
20. 前記検出面を照射する光源を有する照射手段を有し、
    前記制御手段は、前記照射手段により前記検出面に光を照射した状態で撮像手段により前記検出面を撮像させ、該撮像させた画像データを取得することを特徴とする請求項１８または１９に記載の清掃装置。
21. 前記制御手段は、前記撮像手段により撮像させた画像を解析し、前記検出面のゴミの量を検出することを特徴とする請求項２０に記載の清掃装置。
22. 前記制御手段は、前記撮像手段により撮像させた前記検出面の画像データを表示部に表示させることを特徴とする請求項２０または２１に記載の清掃装置。
23. 前記制御手段は、前記第１の清掃手段あるいは前記第２の清掃手段による清掃の前後で前記照射手段により前記検出面に光を照射した状態で前記撮像手段により撮像させ、得られる画像を表示部に表示することを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の清掃装置。
24. 前記制御手段は、１回目の前記第１の清掃手段による清掃の前および２回目の前記第１の清掃手段による清掃の後に、前記照射手段により前記検出面に光を照射した状態で前記撮像手段により撮像させ、画像データを取得することを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載の清掃装置。
25. 前記制御手段は、前記第１の清掃手段による清掃の前および前記第２の清掃手段による清掃の後に、前記照射手段により前記検出面に光を照射した状態で前記撮像手段により撮像させ、画像データを取得することを特徴とする請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載の清掃装置。
26. 前記検出素子が前記検出面を撮像する前記撮像手段を兼ねていることを特徴とする請求項２０乃至２５のいずれか１項に記載の清掃装置。
27. 前記第１の清掃手段は、エアーを噴射する噴射口が前記開口部に向くように駆動し、前記開口部を通過して前記検出面に接近しエアーを噴射することで前記検出面を清掃し、清掃後は前記清掃装置に退避することを特徴とする請求項１８乃至２６のいずれか１項に記載の清掃装置。
28. 前記第２の清掃手段は、拭き清掃を行う拭き具が前記開口部に向くように駆動し、前記開口部を通過して前記検出面に接近して拭き清掃を行い、清掃後は前記清掃装置側に退避することを特徴とする請求項１８乃至２７のいずれか１項に記載の清掃装置。
29. 制御手段は、前記検出素子に関する検出素子情報に基づいて前記第１の清掃手段および前記第２の清掃手段を制御して前記検出素子の清掃を行うことを特徴とする請求項１８乃至２８のいずれか１項に記載の清掃装置。
30. 前記検出素子情報は、前記検出面のサイズ及び位置のすくなくとも１つを含むことを特徴とする請求項２９に記載の清掃装置。
31. 前記検出素子情報は、前記検出素子を有する検出装置の機種を示す機種情報を含むことを特徴とする請求項２９に記載の清掃装置。
32. 制御手段は、前記検出装置ごとの制御情報が記憶されたメモリから前記検出素子情報にもとづいて制御情報を決定することを特徴とする請求項２９に記載の清掃装置。
33. 前記第１の清掃手段及び前記第２の清掃手段が装着され、前記第１の清掃手段及び前記第２の清掃手段を前記検出面に対して進退するよう駆動させる駆動手段を有し、
    前記制御手段は、前記駆動手段を制御して前記第１の清掃手段及び前記第２の清掃手段による清掃をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１８乃至３２のいずれか１項に記載の清掃装置。
34. 清掃手段を有し、物理量を検出する検出面を備える検出素子を清掃する清掃装置であって、
    前記検出面を清掃する清掃手段と、
    前記検出面を撮像し、該撮像された画像に基づく前記検出面の確認結果を表示部に表示する制御手段と、を有することを特徴とする清掃装置。
35. 請求項１乃至１７に記載の清掃方法の手順が記述されたコンピュータで実行可能なプログラム。
36. 請求項１８乃至３４のいずれか１項に記載の清掃装置を制御するためのコンピュータで実行可能なプログラム。
37. 請求項３５または３６に記載のプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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