JP3989295B2 - Camera and image sensor unit used therefor - Google Patents

Camera and image sensor unit used therefor Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子を有する撮像素子ユニットを備えたカメラに関し、より詳細には撮像素子の防塵構造を備えたカメラ及びこれに用いる撮像素子ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮影光学系を透過した被写体からの光束（以下、被写体光束という）に基づいて形成される被写体像を所定の位置に配置した固体撮像素子等、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice。以下、単に撮像素子という）等の光電変換面上に結像させ、当該撮像素子等の光電変換作用を利用して所望の被写体像を表わす電気的な画像信号等を生成し、この画像信号等に基づく信号を、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌiquid Ｃrystal Ｄisplay）等の所定の表示装置等へと出力して画像等を表示させたり、撮像素子等によって生成した画像信号等を所定の形態の画像データとして所定の記録媒体の所定の記録領域に記録し、さらにこの記録媒体に記録された画像データを読み出して、その画像データに対して表示装置を用いて表示するのに最適な画像信号となるように変換処理した後、処理済の画像信号に基づいて、これに対応する画像を表示させ得るように構成した、いわゆるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラ等（以下、デジタルカメラ又は単にカメラという）が、一般的に実用化され広く普及している。
【０００３】
また、一般的なデジタルカメラにおいては、撮影動作に先立って撮影対象となる所望の被写体を観察し、当該被写体を含む撮影範囲を設定する等の目的で、光学的ファインダー装置を備えているのが一般である。
【０００４】
この光学ファインダー装置としては、撮影光学系の光軸上に配設した反射部材等を用いて撮影光学系を透過した被写体光束の進行方向を折り曲げて観察用の被写体像を所定の位置に結像させる一方、撮影動作時には、撮影光学系の光軸上から反射部材を退避させることにより、被写体光束を撮像素子の受光面、即ち光電変換面へと導き、当該光電変換面上に撮影用の被写体像を形成させるように構成したいわゆる一眼レフレックス方式のファインダー装置等が一般的に利用されている。
【０００５】
そして、近年においては、一眼レフレックス方式のファインダー装置を具備すると共に、カメラ本体に対して撮影光学系を着脱自在となるように構成し、使用者が所望するときに所望の撮影光学系を任意に着脱し交換することで、単一のカメラ本体において複数種類の撮影光学系を選択的に使用し得るように構成したいわゆるレンズ交換可能な形態のデジタルカメラが一般に実用化されつつある。
【０００６】
このようなレンズ交換可能な形態のデジタルカメラにおいては、当該撮影光学系をカメラ本体から取り外した際に、カメラ本体の内部に空気中に浮遊する塵埃等が侵入する可能性がある。また、カメラ本体内部には、例えばシャッター・絞り機構等、機械的に動作する各種の機構が配設されていることから、これら各種の機構等からは、その動作中に塵埃等が発生する場合もある。
【０００７】
一方、撮影光学系をカメラ本体から取り外した際には、当該撮影光学系の後方に配置される撮像素子の受光面（光電変換面とも言う）がカメラ内部の外気に露呈されることになることから、塵埃等が帯電作用等の要因によって撮像素子の光電変換面に付着することがある。
【０００８】
そこで、従来の一眼レフレックス方式のデジタルカメラ等においては、帯電作用等に起因して撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するための技術が、例えば特開２０００−２９１３２号公報等によって提案されている。
【０００９】
上記特開２０００−２９１３２号公報に開示されている手段は、レンズ交換可能な形態の一眼レフレックス方式のデジタルカメラにおいて、カメラ内部に設けられる撮像素子の受光面を覆うカバー部材の表面に透明電極を設け、この電極に対して直流電圧若しくは数ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度の周波数の交流電圧を印加することによって、帯電作用によって撮像素子の受光面上に塵埃等が付着するのを抑制するようにしたものである。
【００１０】
当該公報に開示されている手段によれば、撮像素子に生起する電荷を中和することによって静電気等に起因して撮像素子の受光面に塵埃等が付着するのを抑制することができるというものである。
【００１１】
他方、従来のデジタルカメラにおける撮像素子としては、いわゆるパッケイジに封じられた形態の撮像素子（例えばパッケイジＣＣＤという）が広く用いられているが、このような形態の撮像素子とは別に、近年においては、いわゆるベアチップＣＣＤと呼ばれる裸の状態のＣＣＤチップを市場に供給することが提案されている。
【００１２】
このようなベアチップＣＣＤにおいては、その光電変換面上に塵埃等が付着する可能性が多くなることから、ベアチップＣＣＤとこれを載置する基板との間に圧電素子を設け、この圧電素子に対して所定の電圧を印加することによって当該ベアチップＣＣＤ自体を振動させ、これにより光電変換面上に付着した塵埃等を振り落とすようにする手段についての提案が、例えば特開平９−１３０６５４号公報等によって開示されている。
【００１３】
また、特開平２００１−２９８６４０号公報によって開示されているカメラにおいては、撮像素子の前面側に配置される光学部材の表面に付着した塵埃等を除去する手段としてワイパー部材を備えて構成している。
【００１４】
このワイパー部材は、ローパスフイルタ等の光学部材の表面を擦りながら移動することによって当該光学部材の表面上を掃き拭い、これによって光学部材の表面上に付着した塵埃等を除去するというものである。そして、ワイパーによって掃き払われた塵埃等は、当該光学部材の近傍に形成されたカメラ本体部の溝部に入るように構成されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の特開２０００−２９１３２号公報に開示されている手段では、帯電した撮像素子の電荷を中和させることで塵等が付着するのを抑制するようにしていることから、例えば静電気に因らずに撮像素子の光電変換面上に単に付着したり堆積した状態の塵埃等を除去する手段としては、最適なものではないと考えられる。
【００１６】
また、上述の特開平９−１３０６５４号公報に開示されている手段では、ベアチップＣＣＤを念頭に入れて考案されている手段であるために、従来のデジタルカメラにおいて一般的に利用されているパッケイジＣＣＤのような形態の撮像素子に対して適用するためには、最適な手段であるとは言えない。
【００１７】
つまり、一般的な形態のパッケイジＣＣＤ等に対して上述の特開平９−１３０６５４号公報に開示されている手段を適用した場合には、例えば撮像素子自体又はそのパッケイジに対して振動を加えることになるので、この加振作用によって撮像素子及びその近傍に配設される各種の機構に対して、例えば機構的な劣化や狂い等の悪影響が波及する虞がある。
【００１８】
また、上記特開平２００１−２９８６４０号公報による手段によれば、ワイパー部材やこれを駆動するための駆動モータ等の構成部材が新たに必要となり、これを配置するカメラ内部の空間を確保しなければならない。したがって、カメラ自体の大型化を招いてしまうという問題がある。
【００１９】
一方、本出願人は、先に特願２０００−４０１２９１号において、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備えることで、当該撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の外面側に付着する塵埃等に対しては、所定の加振手段によって防塵部材に所定の振幅の振動を与えることによって、これを除去する手段を提案している。
【００２０】
この手段によれば、小型でかつ簡単な機構によって撮像素子の光電変換面に塵埃等が付着するのを抑制すると共に、防塵部材の外面側に付着する塵埃等を容易に除去し得るレンズ交換可能な形態のデジタルカメラを構成することができるというものである。
【００２１】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、カメラ内部に設けられる光学部材に付着した塵埃等を除去する手段によってなされる防塵作用のより一層の向上を実現すると共に、この防塵手段を備えるカメラ自体の大型化を抑止し得る撮像素子ユニットと、この撮像素子ユニットを用いるカメラを提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明によるカメラは、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、上記撮像素子の光電変換面の側に対向配設された光学的ローパスフイルタと、透明部を有し上記光学的ローパスフイルタの前面側に所定の間隔を持って対向配設された防塵部材と、上記防塵部材の周縁部に配設され、上記防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、上記光学的ローパスフイルタと上記防塵部材とが対向して形成された空隙部及び上記光学的ローパスフイルタの周縁側の空間部とを封止した封止構造部と、を具備することを特徴とする。
【００２３】
また、第２の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記加振用部材は、円環形状又は多角枠形状の加振素子であることを特徴とする。
【００２４】
そして、第３の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、上記加振用部材は、複数の加振素子を上記防塵部材の周縁部に環状に配設してなることを特徴とする。
【００２５】
第４の発明は、上記第２の発明又は上記第３の発明によるカメラにおいて、上記加振素子は、電気機械変換素子であることを特徴とする。
【００２６】
第５の発明は、上記第３の発明によるカメラにおいて、上記加振素子は、矩形状からなることを特徴とする。
【００２７】
第６の発明は、上記第３の発明によるカメラにおいて、上記加振素子は、円弧形状からなることを特徴とする。
【００２８】
第７の発明は、上記第１の発明によるカメラにおいて、撮影レンズを装着するための撮影レンズ装着部を、さらに備え、上記撮影レンズは、上記撮影レンズ装着部において着脱可能であることを特徴とする。
【００２９】
第８の発明による撮像素子ユニットは、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、上記撮像素子の光電変換面の側に対向配設された光学的ローパスフイルタと、透明部を有し上記光学的ローパスフイルタの前面側に所定の間隔を持って対向配設された光学部材と、上記光電変換面に入射する有効光束を囲むように上記光学部材の周縁部に配設され、当該光学部材に振動を与えるための加振用部材と、上記光学的ローパスフイルタと上記光学部材とが対向して形成された空隙部及び上記光学的ローパスフイルタの周縁側の空間部とを封止した封止構造部と、を具備することを特徴とする。
【００３０】
第９の発明は、上記第８の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振用部材は、円環形状又は多角枠形状の加振素子であることを特徴とする。
【００３１】
第１０の発明は、上記第８の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振用部材は、複数の加振素子を上記光学部材の周縁部に環状に配設してなることを特徴とする。
【００３２】
第１１の発明は、上記第９の発明又は上記第１０の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振素子は、電気機械変換素子であることを特徴とする。
【００３３】
第１２の発明は、上記第１０の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振素子は、矩形状からなることを特徴とする。
【００３４】
第１３の発明は、上記第１０の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振素子は、円弧形状からなることを特徴とする。
【００３５】
第１４の発明は、上記第８の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記光学部材は、三つ以上の線対称軸を有する板状の光学部材であることを特徴とする。
【００３６】
第１５の発明は、上記第１４の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記加振用部材は、上記光学部材の周縁部に環状に配設されていることを特徴とする。
【００３７】
第１６の発明は、上記第１４の発明による撮像素子ユニットにおいて、上記光学部材は、円形状又は正多角形状からなることを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
まず、本発明の一実施形態のカメラについて、その概略的な構成を以下に説明する。
【００３９】
図１・図２は、本発明の一実施形態のカメラの概略的な構成を示す図であって、図１は、本カメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本カメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図である。
【００４０】
本実施形態のカメラ１は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体部１１及びレンズ鏡筒１２とからなり、両者（１１・１２）は、互いに着脱自在に構成されてなるものである。
【００４１】
レンズ鏡筒１２は、複数のレンズやその駆動機構等からなる撮影光学系１２ａを内部に保持して構成されている。この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることで当該被写光束により形成される被写体の像を所定の位置（後述する撮像素子２７の光電変換面上）に結像せしめるように例えば複数の光学レンズ等によって構成されるものである。そして、このレンズ鏡筒１２は、カメラ本体部１１の前面に向けて突出するように配設されている。
【００４２】
なお、このレンズ鏡筒１２については、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００４３】
カメラ本体部１１は、内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるように配設するための連結部材である撮影光学系装着部１１ａをその前面に備えて構成されてなるいわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。
【００４４】
つまり、カメラ本体部１１の前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１の内部へと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成されており、この露光用開口の周縁部に撮影光学系装着部１１ａが形成されている。
【００４５】
カメラ本体部１１の外面側には、その前面に上述の撮影光学系装着部１１ａが配設されているほか、上面部や背面部等の所定の位置にカメラ本体部１１を動作させるための各種の操作部材、例えば撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン１７等が配設されている。これらの操作部材については、本発明とは直接関連しない部分であるので、図面の煩雑化を避けるために、レリーズボタン１７以外の操作部材については、その図示及び説明を省略する。
【００４６】
カメラ本体部１１の内部には、図１に示すように、各種の構成部材、例えば、撮影光学系１２ａによって形成される所望の被写体像を撮像素子２７（図２参照）の光電変換面上とは異なる所定の位置に形成させるべく設けられ、いわゆる観察光学系を構成するファインダー装置１３と、撮像素子２７の光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッター部１４と、このシャッター部１４を含み撮影光学系１２ａを透過した被写体光束に基づいて形成される被写体像に対応した画像信号を得る撮像素子２７及びこの撮像素子２７の光電変換面の前面側の所定の位置に配設され当該光電変換面への塵埃等の付着を予防する光学部材であり防塵部材である防塵フイルター２１（詳細については後述する）等からなるアッセンブリである撮像素子ユニット（以下、撮像ユニットと略記する）１５と、撮像素子２７により取得した画像信号に対して各種の信号処理を施す画像信号処理回路１６ａ（図２参照）等の電気回路を構成する各種の電気部材が実装される主回路基板１６を始めとした複数の回路基板（図１では主回路基板１６のみを図示している）と、等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
【００４７】
ファインダー装置１３は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導き得るように構成される反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａにより形成される像を拡大して観察するのに最適な形態の像を結像させる接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。
【００４８】
反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態においては、撮影光学系１２ａの光軸上において当該光軸に対して所定の角度、例えば角度４５度を有して配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にあるときには、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。
【００４９】
一方、本カメラ１が撮影動作の実行中において、その実際の露光動作中には、当該反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の位置に移動するようになっている。これによって、被写体光束は、撮像素子２７の側へと導かれ、その光電変換面を照射するようになっている。
【００５０】
シャッター部１４は、例えばフォーカルプレーン方式のシャッター機構や、このシャッター機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００５１】
また、本カメラ１の内部には、上述したように複数の回路基板が配設され、各種の電気回路を構成している。本カメラ１の電気的な構成は、図２に示すように、例えば本カメラ１の全体を統括的に制御する制御回路であるＣＰＵ４１と、撮像素子２７によって取得した画像信号に基づいて記録に適合する形態の信号に変換する信号処理等、各種の信号処理を施す画像信号処理回路１６ａと、この画像信号処理回路１６ａによって処理済みの画像信号や画像データ及びこれに付随する各種の情報等を一時的に記録するワークメモリ１６ｂと、この画像信号処理回路１６ａによって生成された所定の形態の記録用の画像データを所定の領域に記録する記録媒体４３と、この記録媒体４３と本カメラ１の電気回路とを電気的に接続すべく構成される記録媒体インターフェイス４２と、画像を表示するための液晶表示装置（ＬＣＤ）等からなる表示部４６と、この表示部４６と本カメラ１との間を電気的に接続し、画像信号処理回路１６ａによって処理済の画像信号を受けて表示部４６を用いて表示するのに最適な表示用の画像信号を生成する表示回路４７と、乾電池等の二次電池等からなる電池４５と、この電池４５又は所定の接続ケイブル等（図示せず）により供給される外部電源（ＡＣ）からの電力を受けて、本カメラ１を動作させるのに適するように制御し、各電気回路へと配電する電源回路４４と、撮像ユニット１５に含まれる防塵フイルター２１を駆動させるための電気回路であって発振器等からなる防塵フイルター駆動部４８等からなる。
【００５２】
次に、本実施形態のカメラ１における撮像ユニット１５の詳細について、以下に説明する。
【００５３】
図３・図４・図５は、本実施形態のカメラ１における撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、図３は、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図である。図４は、組み立てた状態の当該撮像ユニットの一部を切断して示す斜視図である。図５は、図４の切断面に沿う断面図である。
【００５４】
なお、本実施形態のカメラ１の撮像ユニット１５は、上述したようにシャッター部１４を含む複数の部材によって構成されるユニットであるが、図３から図５においては、その主要部を図示するに留め、シャッター部１４の図示は省略している。また、各構成部材の位置関係を示すために、図３〜図５においては、当該撮像ユニット１５の近傍に設けられ、撮像素子２７が実装されると共に、画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等からなる撮像系の電気回路が実装される主回路基板１６を合わせて図示している。なお、この主回路基板１６、それ自体の詳細については、従来のカメラ等において一般的に利用されているものが適用されるものとして、その説明は省略する。
【００５５】
撮像ユニット１５は、ＣＣＤ等からなり撮影光学系１２ａを透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子２７と、この撮像素子２７を固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子２７の光電変換面の側に配設され、撮影光学系１２ａを透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くべく形成される光学素子である光学的ローパスフイルター（Ｌow Pass Filter；以下、光学ＬＰＦという）２５と、この光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間の周縁部に配置され、略枠形状の弾性部材等によって形成されるローパスフイルター受け部材２６と、撮像素子２７を収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ２５（光学素子）をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持しかつ所定の部位を後述する防塵フイルター受け部材２３（後述する第１の部材）に密に接触するように配設される撮像素子収納ケース部材２４（後述する第２の部材；以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置され防塵フイルター２１（防塵部材）をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フイルター受け部材２３（第１の部材）と、この防塵フイルター受け部材２３によって支持されて撮像素子２７の光電変換面の側であって光学ＬＰＦ２５の前面側において当該光学ＬＰＦ２５との間に所定の間隔を持つ所定の位置に対向配置される防塵部材である防塵フイルター２１と、この防塵フイルター２１の周縁部に配設され当該防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えるための加振用部材であり所定の加振素子、例えば電気機械変換素子等からなる圧電素子２２と、防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００５６】
撮像素子２７は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を自己の光電変換面に受けて光電変換処理を行なうことによって、当該光電変換面に形成される被写体像に対応した画像信号を取得するものであって、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ；Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）等が適用されている。
【００５７】
この撮像素子２７は、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６上の所定の位置に実装されている。この主回路基板１６には、上述したように画像信号処理回路１６ａ及びワークメモリ１６ｂ等が共に実装されており、撮像素子２７からの出力信号、即ち光電変換処理により得られた画像信号が画像信号処理回路１６ａ等へと電送されるようになっている。
【００５８】
この画像信号処理回路１６ａにおいてなされる信号処理としては、例えば撮影光学系装着部１１ａに装着されたレンズ鏡筒１２の内部に保持される撮影光学系１２ａによって撮像素子２７の光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子２７から得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換する処理等、各種の信号処理である。このような信号処理は、電子的な画像信号を取り扱うように構成される一般的なデジタルカメラ等において通常になされる処理と同様である。したがって、当該カメラ１において実行される各種の信号処理についての詳細な説明は省略する。
【００５９】
撮像素子２７の前面側には、ローパスフイルター受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ２５が配設されている。そして、これを覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。
【００６０】
つまり、ＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口２４ｃが設けられており、この開口２４ｃには、その後方側から光学ＬＰＦ２５及び撮像素子２７が配設されるようになっている。この開口２４ｃの後方側の内周縁部には、図４・図５に示すように断面が略Ｌ字形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００６１】
上述したように、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、弾性部材等からなるローパスフイルター受け部材２６が配設されている。このローパスフイルター受け部材２６は、撮像素子２７の前面側の周縁部においてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ光学ＬＰＦ２５の背面側の周縁部近傍に当接するようになっている。そして、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間を略気密性が保持されるようにしている。これにより、光学ＬＰＦ２５には、ローパスフイルター受け部材２６による光軸方向への弾性力が働くことになる。
【００６２】
そこで、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａに対して略気密的に接触させるように配置することで、当該光学ＬＰＦ２５をその光軸方向に変位させようとするローパスフイルター受け部材２６による弾性力に抗して当該光学ＬＰＦ２５の光軸方向における位置を規制するようにしている。
【００６３】
換言すれば、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ２５は、段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ２５は、ＣＣＤケース２４の内部から前面側へ向けて外部に抜け出ないようになっている。
【００６４】
このようにして、ＣＣＤケース２４の開口２４ｃの内部に背面側から光学ＬＰＦ２５が挿入された後、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７が配設されるようになっている。この場合において、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間には、周縁部においてローパスフイルター受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００６５】
また、撮像素子２７は、上述したように撮像素子固定板２８を挟んで主回路基板１６に実装されている。そして、撮像素子固定板２８は、ＣＣＤケース２４の背面側からネジ孔２４ｅに対してネジ２８ｂによってスペーサ２８ａを介して固定されている。また、撮像素子固定板２８には、主回路基板１６がスペーサ１６ｃを介してネジ１６ｄによって固定されている。
【００６６】
ＣＣＤケース２４の前面側には、防塵フイルター受け部材２３がＣＣＤケース２４のネジ孔２４ｂに対してネジ２３ｂによって固定されている。この場合において、ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、図４・図５において詳細に示すように、周溝２４ｄが略環状に形成されている。その一方で、防塵フイルター受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝２４ｄに対応させた環状凸部２３ｄ（図３には図示出来ず）が全周にわたって略環状に形成されている。したがって、環状凸部２３ｄと周溝２４ｄとが嵌合することによりＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３とは、環状の領域、即ち周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが形成される領域において相互に略気密的に嵌合するようになっている。
【００６７】
防塵フイルター２１は、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、この透明部が光学ＬＰＦ２５の前面側に所定の間隔を持って対向配置されているものである。
【００６８】
また、防塵フイルター２１の一方の面（本実施形態では背面側）の周縁部には、当該防塵フイルター２１に対して振動を与えるための所定の加振用部材であり電気機械変換素子等によって形成される圧電素子２２が一体となるように、例えば接着剤による貼着等の手段により配設されている。この圧電素子２２は、外部から所定の駆動電圧を印加することによって防塵フイルター２１に所定の振動を発生させることができるように構成されている。
【００６９】
そして、防塵フイルター２１は、防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように板ばね等の弾性体からなる押圧部材２０によって固定保持されている。
【００７０】
防塵フイルター受け部材２３の略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口２３ｆが設けられている。この開口２３ｆは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が後方に配置される撮像素子２７の光電変換面を照射するのに充分な大きさとなるように設定されている。
【００７１】
この開口２３ｆの周縁部には、前面側に突出する壁部２３ｅ（図４・図５参照）が略環状に形成されており、この壁部２３ｅの先端側には、さらに前面側に向けて突出するように受け部２３ｃが形成されている。
【００７２】
一方、防塵フイルター受け部材２３の前面側の外周縁部近傍には、所定の位置に複数（本実施形態では三箇所）の突状部２３ａが前面側に向けて突出するように形成されている。この突状部２３ａは、防塵フイルター２１を固定保持する押圧部材２０を固設するために形成される部位であって、当該押圧部材２０は、突状部２３ａの先端部に対してねじ２０ａ等の締結手段により固設されている。
【００７３】
押圧部材２０は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部２３ａに固定され、自由端部が防塵フイルター２１の外周縁部に当接することで、当該防塵フイルター２１を防塵フイルター受け部材２３の側、即ち光軸方向に向けて押圧するようになっている。
【００７４】
この場合において、防塵フイルター２１の背面側の外周縁部に配設される圧電素子２２の所定の部位が、受け部２３ｃに当接することで、防塵フイルター２１及び圧電素子２２の光軸方向における位置が規制されるようになっている。したがってこれにより、防塵フイルター２１は、圧電素子２２を介して防塵フイルター受け部材２３に対して気密的に接合するように固定保持されている。
【００７５】
換言すれば、防塵フイルター受け部材２３は、押圧部材２０による附勢力によって防塵フイルター２１と圧電素子２２を介して気密的に接合するように構成されている。
【００７６】
ところで、上述したように防塵フイルター受け部材２３とＣＣＤケース２４とは、周溝２４ｄと環状凸部２３ｄ（図４・図５参照）とが相互に略気密的に嵌合するようになっているのと同時に、防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とは、押圧部材２０の附勢力により圧電素子２２を介して気密的に接合するようになっている。また、ＣＣＤケース２４に配設される光学ＬＰＦ２５は、光学ＬＰＦ２５の前面側の周縁部とＣＣＤケース２４の段部２４ａとの間で略気密的となるように配設されている。さらに、光学ＬＰＦ２５の背面側には、撮像素子２７がローパスフイルター受け部材２６を介して配設されており、光学ＬＰＦ２５と撮像素子２７との間においても、略気密性が保持されるようになっている。
【００７７】
したがってこれにより、光学ＬＰＦ２５と防塵フイルター２１とが対向する間の空間には、所定の空隙部５１ａが形成されている。また、光学ＬＰＦ２５の周縁側、即ちＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１とによって、空間部５１ｂが形成されている。この空間部５１ｂは、光学ＬＰＦ２５の外側に張り出すようにして形成されている封止された空間である（図４・図５参照）。また、この空間部５１ｂは、空隙部５１ａよりも広い空間となるように設定されている。そして、空隙部５１ａと空間部５１ｂとからなる空間は、上述した如くＣＣＤケース２４と防塵フイルター受け部材２３と防塵フイルター２１と光学ＬＰＦ２５とによって略気密的に封止される封止空間５１となっている。
【００７８】
このように、本実施形態のカメラにおける撮像ユニット１５では、光学ＬＰＦ２５及び防塵フイルター２１の周縁に形成され空隙部５１ａを含む略密閉された封止空間５１を形成する封止構造部が構成されている。そして、この封止構造部は、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側の位置に設けられるようになっている。
【００７９】
さらに、本実施形態においては、防塵フイルター２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する第１の部材である防塵フイルター受け部材２３と、光学ＬＰＦ２５をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持すると共に、自己の所定部位で防塵フイルター受け部材２３（第１の部材）と密に接触するように配設される第２の部材であるＣＣＤケース２４等によって、封止構造部が構成されている。
【００８０】
上述のように構成された本実施形態のカメラにおいては、撮像素子２７の前面側の所定の位置に防塵フイルター２１を対向配置し、撮像素子２７の光電変換面と防塵フイルター２１との周縁に形成される封止空間５１を封止するように構成したことによって、撮像素子２７の光電変換面に塵埃等が付着するのを予防している。
【００８１】
そして、この場合においては、防塵フイルター２１の前面側の露出面に付着する塵埃等については、当該防塵フイルター２１の周縁部に一体となるように配設される圧電素子２２に周期電圧を印加して防塵フイルター２１に対して所定の振動を与えることで、除去することができるようになっている。
【００８２】
図６は、本カメラ１における撮像ユニット１５のうち防塵フイルター２１及びこれに一体に設けられる圧電素子２２のみを取り出して示す正面図である。また、図７・図８は、図６の圧電素子２２に対して駆動電圧を印加した際の防塵フイルター２１及び圧電素子２２の状態変化を示し、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００８３】
ここで、例えば圧電素子２２に負（マイナス；−）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、図７・図８において実線で示すように変形する一方、圧電素子２２に正（プラス；＋）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、同図において点線で示すように変形することになる。
【００８４】
この場合において、図６〜図８の符号２１ａで示すような振動の節の位置では、実質的に振幅は零になることから、この節２１ａに対応する部位に防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃを当接させるように設定する。これにより、振動を阻害することなく防塵フイルター２１を効率的に支持し得ることになる。
【００８５】
そして、この状態において、所定のときに防塵フイルター駆動部４８を制御して、圧電素子２２に対して周期的な電圧を印加することで防塵フイルター２１は振動し、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等は除去される。
【００８６】
なお、このときの共振周波数は、防塵フイルター２１の形状や板厚・材質等により決まるものである。上述の図６〜図８に示す例では、１次の振動を発生させた場合を示しているが、これに限らず、高次の振動を発生させるようにしてもよい。
【００８７】
図９〜図１１に示す別の例示では、図６〜図８に示す例と全く同じ構成の防塵フイルターに対して２次振動を発生させた場合のようすを示している。
【００８８】
この場合において、図９は、図６と同様に本カメラ１における撮像ユニット１５のうち防塵フイルター２１及びこれに一体に設けられる圧電素子２２のみを取り出して示す正面図である。また、図１０・図１１は、図９の圧電素子２２に対して印加した際の防塵フイルター２１及び圧電素子２２の状態変化を示し、図１０は図９のＡ−Ａ線に沿う断面図、図１１は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００８９】
ここで、例えば圧電素子２２に負（マイナス；−）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、図１０・図１１において実線で示すように変形する一方、圧電素子２２に正（プラス；＋）電圧を印加した場合には、防塵フイルター２１は、同図において点線で示すように変形することになる。
【００９０】
この場合においては、図９〜図１１に示す符号２１ａ・２１ｂのようにこの振動では二対の節が存在することになるが、節２１ａに対応する部位に防塵フイルター受け部材２３の受け部２３ｃを当接させるように設定することで、上述の図６〜図８に示す例と同様に、振動を阻害することなく防塵フイルター２１を効率的に支持し得ることになる。
【００９１】
そして、この状態において、所定のときに防塵フイルター駆動部４８を制御して、圧電素子２２に対して周期的な電圧を印加することで防塵フイルター２１は振動し、当該防塵フイルター２１の表面に付着した塵埃等は除去される。
【００９２】
なお、図６〜図８に示すように１次の振動を発生させた場合には、防塵フイルター２１の振幅によって封止空間５１は、符号Ｃで示す分の容積変化が生じることになる。一方、図９〜図１１に示すように２次の振動を発生させた場合には、防塵フイルター２１の振幅によって生じる封止空間５１の容積変化は、符号Ｄ１で示す領域から符号Ｄ２で示す領域×２を差し引いた分（Ｄ１−（Ｄ２×２））となる。
【００９３】
封止空間５１に対する容積変化が少ないほど、封止空間５１の内部における内圧の変化は小さいことから、封止空間５１の容積変化は少ないほど効率的な振動を得ることができることがわかる。したがって、電気機械変換の効率の点では、発生させる振動は、高次となるように設定するのが望ましいものと考えられる。
【００９４】
ところで、本実施形態のカメラ１の撮像ユニット１５における防塵部材、即ち防塵フイルター２１は、上述したように全体として円形乃至多角形の板状の光学部材からなり、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域に透明部を有して形成されているものである。
【００９５】
また、この防塵フイルター２１の周縁部には、当該防塵フイルター２１に振動を与えるための加振用部材である圧電素子２２が環状に配設されている。この圧電素子２２は、円環形状又は多角枠形状の加振素子、例えば電気機械変換素子等からなるものである。
【００９６】
この防塵フイルター２１及び圧電素子２２については、さまざまな部材形状で構成することができる。以下に、その具体的な形状について、例を挙げて説明する。
【００９７】
図１２・図１３は、本実施形態のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材（光学部材；防塵フイルター）及び加振用部材（加振素子；圧電素子）を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第１例を示している。このうち、図１２は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図１３は図１２の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【００９８】
この第１例は、上述の図１〜図１１で説明した本発明の一実施形態におけるカメラ１の撮像ユニット１５に適用されている形態そのものである。
【００９９】
即ち、本例は、防塵フイルターを円形状の板状光学部材２１で形成した場合の例示であって、当該円形板部材２１の周縁部には、加振用部材である円環形状の圧電素子２２が外縁に沿うように環状に配設されている。
【０１００】
図１４・図１５は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第２例を示している。このうち、図１４は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図１５は図１４の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１０１】
この第２例は、防塵フイルターを正方形状の板状光学部材２１Ａで形成した場合の例示である。これに応じて当該正方形板部材２１Ａの周縁部には、枠形状の圧電素子２２Ａ（加振用部材）が配設されている。この場合において、枠形状の圧電素子２２Ａは、正方形板部材２１Ａの各辺の外縁に沿わせて配設されている。
【０１０２】
図１６・図１７は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第３例を示している。このうち、図１６は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図１７は図１６の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１０３】
この第３例は、防塵フイルターを多角形、具体的には正八角形状の板状光学部材２１Ｂで形成した場合の例示である。これに応じて当該正八角形板部材２１Ｂの周縁部には、多角枠形状の圧電素子２２Ｂ（加振用部材）が配設されている。この場合において、多角枠形状の圧電素子２２Ｂは、正八角形板部材２１Ｂの各辺の外縁に沿わせて配設されている。
【０１０４】
上述の第１例〜第３例では、防塵部材を円形状又は多角形状の板状光学部材２１・２１Ａ・２１Ｂで形成し、その周縁部に沿わせて圧電素子２２・２２Ａ・２２Ｂを配設するようにしている。したがって、圧電素子２２・２２Ａ・２２Ｂは一部材で形成されている。このような構成とすることで、圧電素子２２・２２Ａ・２２Ｂの一方の電極２２ａ（図１２〜図１７の斜線で示す部位）が連続した形態で配設されることになる。したがって、当該圧電素子２２・２２Ａ・２２Ｂに対して所定の電圧を与えるための配線等の配置を比較的自由に設定することができる。
【０１０５】
加振用部材の形態は、上述の第１例〜第３例に示す一部材で構成する例のみに限らず、例えば複数の圧電素子（加振素子）を防塵フイルター２１の周縁部に環状又は枠状に配設するような形態とすることもできる。この場合において、圧電素子自体の形状としては、矩形状や円弧形状等、各種の形状のものを利用することができる。
【０１０６】
図１８・図１９は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第４例を示している。このうち、図１８は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図１９は図１８の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１０７】
この第４例は、上述の第２例と同様の正方形状の板状光学部材２１Ａからなる防塵フイルターとした場合の例示である。これに応じて当該正方形板部材２１Ａの周縁部には、各辺毎のそれぞれに矩形状の圧電素子２２Ｃ（加振用部材）が配設されている。つまり、この場合においては、複数の矩形状の圧電素子２２Ｃが、正方形板部材２１Ａの各辺の外縁部近傍にそれぞれ配設されており、この複数の矩形状の圧電素子２２Ｃは、互いにリード線６３等の接続部材によって電気的に接続されている。そして、当該複数の矩形状の圧電素子２２Ｃは、全体で略枠形状となるように配設されている。
【０１０８】
なお、この第４例では、正方形状の板状光学部材２１Ａについて例示しているが、これに限らず板状光学部材２１Ａは、長方形等、他の形態の矩形状で形成するようにしても全く同様であるのは、上述の第２例と同じである。
【０１０９】
図２０・図２１は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第５例を示している。このうち、図２０は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図２１は図２０の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１１０】
この第５例は、防塵フイルターを円形状の板状光学部材２１とした場合の例示である。これに応じて当該円形板部材２１の周縁部には、複数の矩形状の圧電素子２２Ｃ（加振用部材）が配設されている。この場合においては、複数の矩形状の圧電素子２２Ｃが、円形板部材２１の周縁部に沿わせて配設されており、この複数の矩形状の圧電素子２２Ｃは、互いにリード線６３等の接続部材によって電気的に接続されている。そして、当該複数の矩形状の圧電素子２２Ｃは、全体で略枠形状となるように配設されている。
【０１１１】
図２２・図２３は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第６例を示している。このうち、図２２は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図２３は図２２の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１１２】
この第６例は、防塵フイルターを円形状の板状光学部材２１とした場合の例示である。これに応じて当該円形板部材２１の周縁部には、複数の円弧形状の圧電素子２２Ｄ（加振用部材）が配設されている。この場合においては、複数の円弧形状の圧電素子２２Ｄが、円形板部材２１の周縁部に沿わせて配設されており、この複数の円弧形状の圧電素子２２Ｄは、互いにリード線６３等の接続部材によって電気的に接続されている。そして、当該複数の円弧形状の圧電素子２２Ｃは、全体で略円環形状となるように配設されている。
【０１１３】
図２４・図２５は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第７例を示している。このうち、図２４は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図２５は図２４の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１１４】
この第７例は、防塵フイルターを円形状の板状光学部材２１とした場合の例示である。これに応じて当該円形板部材２１の周縁部には、複数の矩形状の圧電素子２２Ｃ（加振用部材）が配設されている点は、上述の第５例と全く同様である。
【０１１５】
そして、この第７例においては、円形板部材２１の周縁部に沿わせて配設されている複数の矩形状の圧電素子２２Ｃが、接続部材である円環状電極６４によって電気的に接続されている。そして、当該複数の矩形状の圧電素子２２Ｃは、全体で略枠形状となるように配設されている。
【０１１６】
円環状電極６４は、圧電素子２２Ｃの前面に貼り付けられており、例えばフレキシブルプリント基板又は銀等の蒸着等によって形成される電極である。
【０１１７】
図２６・図２７は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第８例を示している。このうち、図２６は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図２７は図２６の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１１８】
この第８例は、防塵フイルターを円形状の板状光学部材２１とした場合の例示である。これに応じて当該円形板部材２１の周縁部には、複数の円弧形状の圧電素子２２Ｄ（加振用部材）が配設されている点は、上述の第６例と全く同様である。
【０１１９】
そして、この第８例においては、円形板部材２１の周縁部に沿わせて配設されている複数の円弧形状の圧電素子２２Ｄが、上述の第７例と同様に円環状電極６４（接続部材）によって電気的に接続されている。そして、当該複数の円弧形状の圧電素子２２Ｄは、全体で略枠形状となるように配設されている。
【０１２０】
上述の第４例〜第８例では、防塵部材を円形状又は多角形状の板状光学部材２１・２１Ａで形成し、その周縁部に沿わせて矩形状又は円弧形状の複数の圧電素子２２Ｃ・２２Ｄを配設するようにしている。そして、複数の圧電素子２２Ｃ・２２Ｄのそれぞれの間は、リード線６３や円環状電極６４等の接続部材によって電気的に接続している。
【０１２１】
したがって、各圧電素子２２Ｃ・２２Ｄの個々の形状を単純化することができることから、その圧電素子２２Ｃ・２２Ｄを製造する際の良好な加工性を確保し、製造コストの低減化に寄与することができる。
【０１２２】
特に、第７例及び第８例では、複数の圧電素子２２Ｃ・２２Ｄのそれぞれの間を円環状電極６４によって接続するようにしたので、各圧電素子間の接続部材としてリード線６３を用いる場合に比べて組立工程のさらなる省略化を実現することができる。
【０１２３】
なお、各圧電素子間の接続部材としてリード線６３を用いる場合には、一般的に用いられる汎用性の高い線材等を用いることができるので、部材の共用化が容易であるという利点がある。
【０１２４】
また、複数設けた圧電素子２２Ｃ・２２Ｄ同士を所定の接続部材によって電気的に接続し、全体として略枠形状となるように構成したので、圧電素子２２Ｃ・２２Ｄの一方の電極２２ａ（図１８〜図２７の斜線で示す部位）を連続した形態とすることができる。したがってこの場合にも、当該圧電素子２２Ｃ・２２Ｄに対して所定の電圧を与えるための配線等の配置を比較的自由に設定することができる。
【０１２５】
なお、防塵部材の形状及び加振用部材の形状のそれぞれについて、上述の各例に限らず、各種の組み合わせで構成することができるのは当然である。
【０１２６】
上述の第１例〜第８例では、防塵部材の周縁部の略全周に加振用部材を配設するように構成している。このような形態とは別に、防塵部材の周縁部の一部位に加振用部材を配設するような形態としてもよい。
【０１２７】
図２８・図２９は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第９例を示している。このうち、図２８は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図２９は図２８の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１２８】
この第９例は、防塵フイルターとして円形状の板状光学部材２１を用い、その周縁部の一部位に、加振用部材として矩形状の圧電素子２２Ｃを一片だけ配設して構成した例示である。
【０１２９】
図３０・図３１は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第１０例を示している。このうち、図３０は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図３１は図３０の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１３０】
この第１０例は、防塵フイルターとして円形状の板状光学部材２１を用い、その周縁部の一部位に、加振用部材として円弧形状の圧電素子２２Ｄを一片だけ配設して構成した例示である。
【０１３１】
図３２・図３３は、本カメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材を取り出して示す図であって、当該防塵部材及び加振用部材の構成の第１１例を示している。このうち、図３２は防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図を、図３３は図３２の矢印Ｖ方向から見た際の正面図である。
【０１３２】
この第１１例は、防塵フイルターとして正方形状の板状光学部材２１Ａを用い、その周縁部の一部位に、加振用部材として矩形状の圧電素子２２Ｃを一片だけ配設して構成した例示である。
【０１３３】
このように、上述の第９例〜第１１例では、防塵部材の周縁部の一部に加振用部材の一片を配設するような形態としたことによって、撮像ユニットの小型化を実現することができると共に、組立工程の省力化に寄与することができる。
【０１３４】
なお、上述の第９例〜第１１例に代えて、一対の加振用部材を防塵部材の周縁部の一部位であって、互いに対向する部位に配設するようにしてもよい。この場合には、加振用部材によって防塵部材に与えられる振動の安定性を向上させることが容易になる。
【０１３５】
ところで、上述の第１例〜第１１例においては、防塵部材（防塵フイルター）は、円形状又は多角形状の板状光学部材２１・２１Ａ・２１Ｂを用いて構成するようにしている。
【０１３６】
この場合において、加振用部材によって与えられる振動を常に安定したものとするためには、防塵部材の形状を三つ以上の線対称軸を有するように形成するのが望ましい。
【０１３７】
また、防塵部材の形状は、例えば図３４〜図３６によって示される形状のようにしてもよい。図において符号Ｊで示す鎖線が線対称軸である。
【０１３８】
図３４は、三つの線対称軸を有する形状からなる防塵部材の一例を示し、具体的には、正三角形の三つの角を所定量だけ切り落とした形状の防塵部材を示す図である。
【０１３９】
また、図３５は、四つの線対称軸を有する形状からなる防塵部材の別の一例を示しであって、正方形の四つの角部を所定量だけ切り落とした形状の防塵部材を示す図である。
【０１４０】
そして、図３６は、四つの線対称軸を有する形状からなる防塵部材の他の一例を示し、正方形の四つの角部を丸めた形状の防塵部材を示す図である。
【０１４１】
なお、ここに例示した形状のほかにも多数の類似形状を考えることができるのは自明である。
【０１４２】
以上説明したように上記一実施形態によれば、光学ＬＰＦ２５（光学素子）と防塵フイルター２１（防塵部材）との両者が対向して形成される空隙部５１ａを含む略密閉された封止空間５１を構成すべく光学ＬＰＦ２５及び防塵フイルター２１の周縁側で空間部５１ｂを封止するようにした封止構造部を、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側に設けるように構成したので、空間部の一定の容積を確保するについて、光学ＬＰＦ２５（光学素子）と防塵フイルター２１（防塵部材）との間隔を短く設定することができる。
【０１４３】
一般に、光学ＬＰＦ２５（光学素子）と防塵フイルター２１（防塵部材）との間隔を短く設定すると、空隙部５１ａの容積が少なくなることから圧電素子２２（加振用部材）によって防塵フイルター２１に振動を与える際に封止空間５１の内圧が高くなってしまうことは周知である。しかし、封止空間５１の内圧が高い場合には、圧電素子２２による防塵フイルター２１の振動を阻害してしまう傾向がある。
【０１４４】
一方、封止空間５１の容積を確保するために光学ＬＰＦ２５（光学素子）と防塵フイルター２１（防塵部材）との間隔を長くなるように設定した場合には、撮像ユニット１５の光軸方向における寸法も大きくなってしまうことになり、カメラ１の光軸方向における小型化を阻害する要因になる。
【０１４５】
そこで、本実施形態においては、光学ＬＰＦ２５の周縁乃至その近傍から外側に空間部５１ｂを設けることで、封止空間５１の充分な容積を確保して、圧電素子２２による防塵フイルター２１の振動を阻害することなく、撮像ユニット１５の光軸方向における寸法の長大化を抑えることができる。したがって、カメラ１の光軸方向における小型化に寄与することが容易にできる。
【０１４６】
また、防塵部材（２１…）と、当該防塵部材に対して所定の周期的な振動を与えるための加振用部材（２２…）とは、上述のように各種の形態で構成することができるので、必要に応じて部材形状等を選択し組み合わせることによって、各種の形態のカメラに適用することができる。したがって、製造工程の省力化に加え、容易にカメラの小型化に寄与することができる。
【０１４７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、カメラ内部に設けられる光学部材に付着した塵埃等を除去する手段によってなされる防塵作用のより一層の向上を実現すると共に、この防塵手段を備えるカメラ自体の大型化を抑止し得る撮像素子ユニットと、この撮像素子ユニットを用いるカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示す斜視図。
【図２】図１のカメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図。
【図３】図１のカメラにおける撮像ユニットの一部を取り出して示す図であって、当該撮像ユニットを分解して示す要部分解斜視図。
【図４】図１のカメラにおける撮像ユニットを組み立てた状態において一部を切断して示す斜視図。
【図５】図４の切断面に沿う断面図。
【図６】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図７】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図８】図６の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化を示し、図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】図１のカメラにおける撮像ユニットのうち防塵フイルター及びこれに一体に設けられる圧電素子のみを取り出して示す正面図。
【図１０】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１１】図９の圧電素子に対して印加した際の防塵フイルター及び圧電素子の状態変化の別の例を示し、図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１２】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第１例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図１３】図１２の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図１４】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第２例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図１５】図１４の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図１６】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第３例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図１７】図１６の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図１８】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第４例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図１９】図１９の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図２０】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第５例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図２１】図２０の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図２２】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第６例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図２３】図２２の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図２４】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第７例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図２５】図２４の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図２６】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第８例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図２７】図２６の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図２８】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第９例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図２９】図２８の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図３０】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第１０例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図３１】図３０の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図３２】図１のカメラの撮像ユニットにおける防塵部材及び加振用部材の構成の第１１例を示し、防塵部材に加振用部材を取り付けた状態の斜視図。
【図３３】図３２の矢印Ｖ方向から見た際の正面図。
【図３４】図３４は、二つの線対称軸を有する形状からなる防塵部材の一例を示し、具体的には、正三角形の三つの角を所定量だけ切り落とした形状の防塵部材を示す図である。
【図３５】図３５は、三つの線対称軸を有する形状からなる防塵部材の別の一例を示しであって、正方形の四つの角部を所定量だけ切り落とした形状の防塵部材を示す図である。
【図３６】図３６は、三つの線対称軸を有する形状からなる防塵部材の他の一例を示し、正方形の四つの角部を丸めた形状の防塵部材を示す図である。
【符号の説明】
１……カメラ
１１……カメラ本体部
１１ａ……撮影光学系装着部
１２……レンズ鏡筒
１２ａ……撮影光学系
１３……ファインダー装置
１３ａ……ペンタプリズム
１３ｂ……反射鏡
１３ｃ……接眼レンズ
１４……シャッター部
１５……撮像ユニット（撮像素子ユニット）
１６……主回路基板
１６ａ……画像信号処理回路
１６ｂ……ワークメモリ
１７……レリーズボタン
２０……押圧部材
２１・２１Ａ・２１Ｂ……防塵フイルター（防塵部材；光学部材）
２２・２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄ……圧電素子（加振素子；加振用部材）
２２ａ……電極
２３……防塵フイルター受け部材
２４……ＣＣＤケース（撮像素子収納ケース部材）
２３ｄ……環状凸部
２４ｄ……周溝
２５……光学的ローパスフイルター（光学ＬＰＦ；光学素子）
２６……ローパスフイルター受け部材
２７……撮像素子（ＣＣＤ）
２８……撮像素子固定板
４８……防塵フイルター駆動部
５１……封止空間部
５１ａ……空隙部
５１ｂ……空間部
６３……リード線
６４……円環状電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera including an image sensor unit having an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and more specifically, a camera including a dustproof structure of an image sensor and the same The present invention relates to an image sensor unit used in the above.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a charge coupled device (CCD; Charge Coupled Device) such as a solid-state imaging device in which a subject image formed based on a light flux from a subject that has passed through a photographing optical system (hereinafter referred to as a subject light flux) is disposed at a predetermined position. Hereinafter, the image is formed on a photoelectric conversion surface such as an image sensor, and an electrical image signal representing a desired subject image is generated using the photoelectric conversion function of the image sensor and the like. A signal based on the above is output to a predetermined display device such as a liquid crystal display (LCD) to display an image or the like, or an image signal generated by an image sensor or the like is displayed in a predetermined form. To record data in a predetermined recording area of a predetermined recording medium, read out the image data recorded on the recording medium, and display the image data using a display device A digital camera, such as a so-called digital still camera or digital video camera, configured to display an image corresponding to the processed image signal after the conversion processing so as to obtain an optimum image signal ( Hereinafter, a digital camera or simply a camera) is generally put into practical use and widely used.
[0003]
In general digital cameras, an optical viewfinder device is provided for the purpose of observing a desired subject to be photographed prior to a photographing operation and setting a photographing range including the subject. It is common.
[0004]
This optical viewfinder device uses a reflecting member or the like disposed on the optical axis of the photographic optical system to fold the traveling direction of the subject light beam that has passed through the photographic optical system to form an observation subject image at a predetermined position. On the other hand, during the photographing operation, the reflecting member is retracted from the optical axis of the photographing optical system to guide the subject luminous flux to the light receiving surface of the image sensor, that is, the photoelectric conversion surface, and the subject for photographing on the photoelectric conversion surface. A so-called single-lens reflex finder apparatus or the like configured to form an image is generally used.
[0005]
In recent years, a single-lens reflex type finder device is provided, and a photographic optical system is configured to be detachable with respect to the camera body. A so-called interchangeable lens digital camera that is configured so that a plurality of types of photographing optical systems can be selectively used in a single camera body by attaching and detaching to and from the camera is generally put into practical use.
[0006]
In such a digital camera having a replaceable lens, when the photographing optical system is removed from the camera body, dust or the like floating in the air may enter the camera body. Also, there are various mechanically operated mechanisms such as a shutter / aperture mechanism inside the camera body, so that dust may be generated during the operation from these various mechanisms. There is also.
[0007]
On the other hand, when the photographic optical system is removed from the camera body, the light receiving surface (also referred to as a photoelectric conversion surface) of the image sensor disposed behind the photographic optical system is exposed to the outside air inside the camera. Therefore, dust or the like may adhere to the photoelectric conversion surface of the image sensor due to factors such as charging.
[0008]
Therefore, in a conventional single-lens reflex digital camera or the like, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29132 discloses a technique for suppressing dust and the like from adhering to the light receiving surface of an image sensor due to charging action or the like. It is proposed by the gazette.
[0009]
The means disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29132 is a single-lens reflex digital camera in which a lens can be exchanged. A transparent electrode is provided on the surface of a cover member that covers a light receiving surface of an image sensor provided inside the camera. By applying a DC voltage or an AC voltage having a frequency of about several kHz to 20 kHz to this electrode, it is possible to suppress dust and the like from adhering to the light receiving surface of the image sensor due to a charging action. It is.
[0010]
According to the means disclosed in the publication, it is possible to suppress dust and the like from adhering to the light receiving surface of the image sensor due to static electricity or the like by neutralizing the charge generated in the image sensor. It is.
[0011]
On the other hand, as an image sensor in a conventional digital camera, a so-called packaged image sensor (for example, a package CCD) is widely used. In recent years, apart from such an image sensor, It has been proposed to supply a naked CCD chip called a so-called bare chip CCD to the market.
[0012]
In such a bare chip CCD, since there is a high possibility that dust or the like adheres to the photoelectric conversion surface, a piezoelectric element is provided between the bare chip CCD and a substrate on which the bare chip CCD is placed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-130654 proposes a means for vibrating the bare chip CCD itself by applying a predetermined voltage and thereby shaking off dust or the like adhering to the photoelectric conversion surface. It is disclosed.
[0013]
In addition, the camera disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-298640 is provided with a wiper member as means for removing dust or the like attached to the surface of an optical member disposed on the front side of the image sensor. .
[0014]
This wiper member sweeps and wipes the surface of the optical member by moving while rubbing the surface of the optical member such as a low-pass filter, thereby removing dust and the like attached on the surface of the optical member. The dust or the like that has been swept away by the wiper is configured to enter the groove portion of the camera body formed in the vicinity of the optical member.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29132 suppresses dust and the like from adhering by neutralizing the charge of the charged image sensor, so that for example, static electricity Regardless, it is considered that the means for removing dust or the like simply attached or deposited on the photoelectric conversion surface of the image sensor is not optimal.
[0016]
Further, since the means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-130654 is a means devised with the bare chip CCD in mind, a package CCD generally used in a conventional digital camera. Therefore, it cannot be said that it is an optimum means for applying to an image pickup device having such a form.
[0017]
That is, when the means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-130654 is applied to a general form of package CCD or the like, for example, vibration is applied to the image sensor itself or its package. Therefore, there is a possibility that an adverse effect such as mechanical deterioration or deviation may be exerted on the image pickup element and various mechanisms disposed in the vicinity thereof due to the excitation action.
[0018]
Further, according to the means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-298640, a component member such as a wiper member and a drive motor for driving the wiper member is newly required, and a space inside the camera in which the wiper member is disposed must be secured. Don't be. Therefore, there is a problem that the size of the camera itself is increased.
[0019]
On the other hand, the applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2000-401291 is provided with a dustproof member that seals or protects the photoelectric conversion surface side of the image sensor, so that dust or the like adheres to the photoelectric conversion surface of the image sensor. Proposes a means for removing dust by adhering to the dust-proof member with a predetermined amplitude by a predetermined vibration means against dust attached to the outer surface of the dust-proof member. Yes.
[0020]
According to this means, it is possible to replace a lens that can prevent dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor with a small and simple mechanism and can easily remove dust and the like adhering to the outer surface side of the dust-proof member. It is possible to configure a digital camera of a different form.
[0021]
The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to further improve the dust-proofing effect achieved by means for removing dust and the like attached to an optical member provided in the camera. And an image sensor unit that can suppress an increase in size of the camera provided with the dustproof means, and a camera using the image sensor unit.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a camera according to a first aspect of the present invention is provided with an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an opposing arrangement on the photoelectric conversion surface side of the image sensor. An optical low-pass filter provided, a dust-proof member having a transparent portion and disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval; and disposed on a peripheral portion of the dust-proof member , sealing and pressurizing mutabilis member for applying vibration to the dustproof member, and the optical low-pass filter and the dust-screening member void part and are formed to face and the peripheral side of the space portion of the optical low-pass filter characterized by comprising to a sealing structure portions, the.
[0023]
According to a second aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect of the invention, the vibration member is a ring-shaped or polygonal frame-shaped vibration element.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, in the camera according to the first aspect of the present invention, the vibration member includes a plurality of vibration elements arranged annularly around the periphery of the dustproof member.
[0025]
According to a fourth invention, in the camera according to the second invention or the third invention, the excitation element is an electromechanical conversion element.
[0026]
According to a fifth aspect of the present invention, in the camera according to the third aspect, the excitation element has a rectangular shape.
[0027]
According to a sixth aspect of the invention, in the camera according to the third aspect of the invention, the exciting element has an arc shape.
[0028]
According to a seventh invention, in the camera according to the first invention, the camera further includes a photographing lens mounting portion for mounting a photographing lens, and the photographing lens is detachable from the photographing lens mounting portion. To do.
[0029]
An image pickup device unit according to an eighth aspect of the present invention is an image pickup device that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an optical low-pass disposed opposite to the photoelectric conversion surface of the image pickup device. A filter, an optical member having a transparent portion and opposed to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval; and a peripheral edge of the optical member so as to surround an effective light beam incident on the photoelectric conversion surface A vibrating member for applying vibration to the optical member, a gap formed by the optical low-pass filter and the optical member facing each other, and a peripheral side of the optical low-pass filter. And a sealing structure portion that seals the space portion .
[0030]
According to a ninth aspect of the present invention, in the image pickup device unit according to the eighth aspect of the invention, the vibration member is a ring-shaped or polygonal frame-shaped vibration element.
[0031]
According to a tenth aspect of the present invention, in the imaging element unit according to the eighth aspect of the invention, the excitation member is formed by annularly arranging a plurality of excitation elements on the peripheral edge of the optical member.
[0032]
An eleventh aspect of the invention is the image pickup device unit according to the ninth aspect or the tenth aspect of the invention, wherein the excitation element is an electromechanical conversion element.
[0033]
According to a twelfth aspect of the invention, in the image pickup device unit according to the tenth aspect of the invention, the excitation element has a rectangular shape.
[0034]
A thirteenth invention is characterized in that, in the image sensor unit according to the tenth invention, the excitation element has an arc shape.
[0035]
According to a fourteenth aspect, in the imaging element unit according to the eighth aspect, the optical member is a plate-like optical member having three or more line symmetry axes .
[0036]
According to a fifteenth aspect of the invention, in the image pickup device unit according to the fourteenth aspect of the invention, the vibration member is annularly disposed on a peripheral portion of the optical member.
[0037]
According to a sixteenth aspect, in the image sensor unit according to the fourteenth aspect, the optical member has a circular shape or a regular polygonal shape.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
First, a schematic configuration of a camera according to an embodiment of the present invention will be described below.
[0039]
1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of a camera according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a part of the camera cut away. FIG. 2 is a block diagram schematically showing mainly the electrical configuration of the camera.
[0040]
The camera 1 of the present embodiment includes a camera body 11 and a lens barrel 12 that are separately configured, and both (11, 12) are configured to be detachable from each other.
[0041]
The lens barrel 12 is configured by holding therein a photographing optical system 12a composed of a plurality of lenses and their driving mechanisms. For example, the photographing optical system 12a transmits a light beam from a subject so that an image of the subject formed by the subject light beam is formed at a predetermined position (on a photoelectric conversion surface of an image sensor 27 described later). A plurality of optical lenses are used. The lens barrel 12 is disposed so as to protrude toward the front surface of the camera body 11.
[0042]
The lens barrel 12 is the same as that generally used in conventional cameras and the like. Therefore, the detailed description of the configuration is omitted.
[0043]
The camera main body 11 includes various constituent members and the like, and is a photographic optical system that is a connecting member for detachably mounting the lens barrel 12 that holds the photographic optical system 12a. This is a so-called single-lens reflex camera configured to include the mounting portion 11a on the front surface thereof.
[0044]
That is, an exposure opening having a predetermined aperture capable of guiding the subject light flux into the camera body 11 is formed at a substantially central part on the front side of the camera body 11, and the periphery of the exposure opening A photographing optical system mounting portion 11a is formed in the portion.
[0045]
On the outer surface side of the camera main body 11, the above-described photographing optical system mounting portion 11 a is disposed on the front surface thereof, and various types for operating the camera main body 11 at predetermined positions such as an upper surface portion and a back surface portion. For example, a release button 17 for generating an instruction signal for starting a photographing operation is provided. Since these operation members are not directly related to the present invention, the illustration and description of the operation members other than the release button 17 are omitted in order to avoid complication of the drawing.
[0046]
As shown in FIG. 1, a desired subject image formed by various components, for example, the photographing optical system 12a, is placed on the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 (see FIG. 2). Are provided at different predetermined positions, and include a finder device 13 that constitutes a so-called observation optical system, and a shutter unit that controls the irradiation time of the subject light beam on the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 and the like 14 and an image sensor 27 that obtains an image signal corresponding to a subject image formed on the basis of the subject light beam including the shutter unit 14 and transmitted through the photographing optical system 12a, and a predetermined front side of the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 A dust-proof filter 21 (which will be described in detail later), which is an optical member and a dust-proof member that is disposed at the position of the photoelectric conversion surface and prevents dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface. An electrical circuit such as an image sensor unit (hereinafter abbreviated as an image sensor unit) 15 that is an assembly, and an image signal processing circuit 16a (see FIG. 2) that performs various signal processing on the image signal acquired by the image sensor 27. A plurality of circuit boards (only the main circuit board 16 is shown in FIG. 1) including a main circuit board 16 on which various electric members constituting the circuit board are mounted are disposed at predetermined positions. ing.
[0047]
The viewfinder device 13 receives a reflecting mirror 13b configured to bend the optical axis of a subject light beam transmitted through the photographing optical system 12a and guide the light beam to the observation optical system side, and a light beam emitted from the reflecting mirror 13b. A pentaprism 13a that forms an erect image and an eyepiece 13c that forms an image in an optimum form for magnifying and observing the image formed by the pentaprism 13a are formed.
[0048]
The reflecting mirror 13b is configured to be movable between a position retracted from the optical axis of the photographing optical system 12a and a predetermined position on the optical axis. In a normal state, the reflecting mirror 13b is arranged on the optical axis of the photographing optical system 12a. They are arranged with a predetermined angle with respect to the optical axis, for example, an angle of 45 degrees. As a result, when the camera 1 is in the normal state, the subject luminous flux that has passed through the photographing optical system 12a is bent by the reflecting mirror 13b, and is reflected by the pentaprism 13a disposed above the reflecting mirror 13b. Reflected to the side.
[0049]
On the other hand, while the camera 1 is performing a photographing operation, the reflecting mirror 13b is moved to a predetermined position retracted from the optical axis of the photographing optical system 12a during the actual exposure operation. As a result, the subject luminous flux is guided to the image sensor 27 side and irradiates the photoelectric conversion surface.
[0050]
As the shutter unit 14, for example, a focal plane type shutter mechanism, a drive circuit for controlling the operation of the shutter mechanism, and the like that are generally used in conventional cameras and the like are applied. Therefore, the detailed description of the configuration is omitted.
[0051]
Further, as described above, a plurality of circuit boards are arranged inside the camera 1 to constitute various electric circuits. As shown in FIG. 2, the electrical configuration of the camera 1 is suitable for recording based on an image signal acquired by the CPU 41, which is a control circuit for overall control of the camera 1, and the image sensor 27, for example. An image signal processing circuit 16a that performs various signal processing such as signal processing to convert the signal into a signal, and image signals and image data that have been processed by the image signal processing circuit 16a and various information associated therewith are temporarily stored. The work memory 16b for recording, the recording medium 43 for recording the image data for recording in a predetermined form generated by the image signal processing circuit 16a in a predetermined area, and the electric power of the recording medium 43 and the camera 1 A recording medium interface 42 configured to electrically connect a circuit, a display unit 46 including a liquid crystal display (LCD) for displaying an image, and the like. The display unit 46 and the camera 1 are electrically connected to each other, and an image signal for display that is optimal for display using the display unit 46 after receiving the image signal processed by the image signal processing circuit 16a is displayed. Receiving power from the display circuit 47 to be generated, a battery 45 made of a secondary battery such as a dry battery, and an external power source (AC) supplied by this battery 45 or a predetermined connection cable (not shown), A dust-proof circuit composed of an oscillator and the like, which is controlled to be suitable for operating the camera 1 and distributes power to each electrical circuit, and an electrical circuit for driving the dust-proof filter 21 included in the imaging unit 15. It consists of a filter drive unit 48 and the like.
[0052]
Next, details of the imaging unit 15 in the camera 1 of the present embodiment will be described below.
[0053]
3, 4, and 5 are views showing a part of the imaging unit in the camera 1 of the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the main part showing the imaging unit in an exploded manner. . FIG. 4 is a perspective view showing a part of the imaging unit in an assembled state by cutting. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the cut surface of FIG.
[0054]
Note that the imaging unit 15 of the camera 1 of the present embodiment is a unit configured by a plurality of members including the shutter unit 14 as described above, but the main part is illustrated in FIGS. 3 to 5. The shutter part 14 is not shown. 3 to 5, in order to show the positional relationship between the constituent members, the image pickup device 27 is mounted in the vicinity of the image pickup unit 15, the image signal processing circuit 16a, the work memory 16b, etc. A main circuit board 16 on which an electric circuit of an imaging system consisting of the above is mounted is also illustrated. Note that the details of the main circuit board 16 itself are assumed to be those commonly used in conventional cameras and the like, and a description thereof will be omitted.
[0055]
The image pickup unit 15 is composed of a CCD or the like, and has an image pickup element 27 that obtains an image signal corresponding to the light that is transmitted through the shooting optical system 12a and irradiated on its own photoelectric conversion surface, and a thin plate-like shape that fixes and supports the image pickup element 27 An image sensor fixing plate 28 made of a member and an optical element disposed on the photoelectric conversion surface side of the image sensor 27 and formed to remove a high frequency component from a subject luminous flux that is irradiated through the photographing optical system 12a. An optical low-pass filter (hereinafter referred to as an optical LPF) 25 and a low-pass filter receiving member which is disposed at a peripheral portion between the optical LPF 25 and the image sensor 27 and is formed by a substantially frame-shaped elastic member or the like. 26 and the image pickup device 27 are accommodated and fixedly held, and the optical LPF 25 (optical element) is closely attached to and supported by the peripheral portion or its vicinity. An image sensor housing case member 24 (second member to be described later; hereinafter referred to as a CCD case 24) disposed so as to be in close contact with a dustproof filter receiving member 23 (first member to be described later). A dust-proof filter receiving member 23 (first member) that is disposed on the front side of the CCD case 24 and supports the dust-proof filter 21 (dust-proof member) in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof, and the dust-proof filter receiving member 23 And a dustproof filter 21 that is a dustproof member that is disposed on a photoelectric conversion surface side of the image pickup device 27 and is opposed to a predetermined position with a predetermined gap between the optical LPF25 and the optical LPF25. The vibration-proof member disposed on the periphery of the dust-proof filter 21 for applying a predetermined vibration to the dust-proof filter 21 A vibration element, for example, a piezoelectric element 22 composed of an electromechanical conversion element and the like, and a pressing member 20 composed of an elastic body that airtightly bonds and holds the dustproof filter 21 to the dustproof filter receiving member 23, and the like.
[0056]
The image sensor 27 receives an object light beam transmitted through the photographing optical system 12a on its own photoelectric conversion surface and performs a photoelectric conversion process to obtain an image signal corresponding to the object image formed on the photoelectric conversion surface. For example, a charge coupled device (CCD) is applied.
[0057]
The image sensor 27 is mounted at a predetermined position on the main circuit board 16 via the image sensor fixing plate 28. As described above, the image signal processing circuit 16a, the work memory 16b, and the like are mounted on the main circuit board 16, and an output signal from the image sensor 27, that is, an image signal obtained by photoelectric conversion processing is an image signal. The electric power is transmitted to the processing circuit 16a and the like.
[0058]
The signal processing performed in the image signal processing circuit 16a is, for example, connected on the photoelectric conversion surface of the image pickup device 27 by the photographing optical system 12a held inside the lens barrel 12 attached to the photographing optical system attaching portion 11a. There are various types of signal processing such as processing for converting an image signal obtained from the image sensor 27 to correspond to the recorded image into a signal in a form suitable for recording. Such signal processing is similar to processing normally performed in a general digital camera or the like configured to handle electronic image signals. Therefore, detailed description of various signal processing executed in the camera 1 is omitted.
[0059]
An optical LPF 25 is disposed on the front side of the image sensor 27 with a low-pass filter receiving member 26 interposed therebetween. A CCD case 24 is disposed so as to cover it.
[0060]
In other words, the CCD case 24 is provided with a rectangular opening 24c in a substantially central portion, and the optical LPF 25 and the image sensor 27 are disposed in the opening 24c from the rear side. . A step portion 24a having a substantially L-shaped cross section is formed in the inner peripheral edge portion on the rear side of the opening 24c as shown in FIGS.
[0061]
As described above, the low-pass filter receiving member 26 made of an elastic member or the like is disposed between the optical LPF 25 and the image sensor 27. The low-pass filter receiving member 26 is disposed at a position that avoids the effective range of the photoelectric conversion surface at the peripheral portion on the front surface side of the image sensor 27 and comes into contact with the vicinity of the peripheral portion on the back surface side of the optical LPF 25. Yes. In addition, substantially airtightness is maintained between the optical LPF 25 and the image sensor 27. Thereby, an elastic force in the optical axis direction by the low-pass filter receiving member 26 acts on the optical LPF 25.
[0062]
Therefore, by arranging the peripheral portion on the front side of the optical LPF 25 so as to be in substantially airtight contact with the stepped portion 24a of the CCD case 24, the optical LPF 25 is designed to be displaced in the optical axis direction. The position of the optical LPF 25 in the optical axis direction is restricted against the elastic force of the filter receiving member 26.
[0063]
In other words, the position of the optical LPF 25 inserted from the back side into the opening 24c of the CCD case 24 is regulated in the optical axis direction by the step portion 24a. Thus, the optical LPF 25 is prevented from coming out from the inside of the CCD case 24 toward the front side.
[0064]
Thus, after the optical LPF 25 is inserted into the opening 24c of the CCD case 24 from the back side, the image sensor 27 is disposed on the back side of the optical LPF 25. In this case, a low-pass filter receiving member 26 is sandwiched between the optical LPF 25 and the image sensor 27 at the periphery.
[0065]
Further, as described above, the image sensor 27 is mounted on the main circuit board 16 with the image sensor fixing plate 28 interposed therebetween. The imaging element fixing plate 28 is fixed to the screw hole 24e from the back side of the CCD case 24 with a screw 28b via a spacer 28a. Further, the main circuit board 16 is fixed to the image sensor fixing plate 28 with screws 16d through spacers 16c.
[0066]
On the front side of the CCD case 24, a dustproof filter receiving member 23 is fixed to the screw hole 24b of the CCD case 24 by screws 23b. In this case, a circumferential groove 24d is formed in a substantially annular shape at a predetermined position on the peripheral side of the CCD case 24 and on the front side as shown in detail in FIGS. On the other hand, an annular convex portion 23d (not shown in FIG. 3) corresponding to the circumferential groove 24d of the CCD case 24 is entirely provided at a predetermined position on the peripheral side of the dust-proof filter receiving member 23 on the back side. It is formed in a substantially annular shape over the circumference. Therefore, the CCD case 24 and the dust-proof filter receiving member 23 are connected to each other in the annular region, that is, in the region where the circumferential groove 24d and the annular convex portion 23d are formed by fitting the annular convex portion 23d and the circumferential groove 24d. It fits in a substantially airtight manner.
[0067]
The dustproof filter 21 has a circular or polygonal plate shape as a whole, and at least a region having a predetermined spread in the radial direction from its own center forms a transparent portion, and this transparent portion is a predetermined portion on the front side of the optical LPF 25. Are opposed to each other with an interval of.
[0068]
Further, a peripheral portion of one surface (back side in the present embodiment) of the dustproof filter 21 is a predetermined vibration member for applying vibration to the dustproof filter 21 and is formed by an electromechanical conversion element or the like. For example, the piezoelectric elements 22 are arranged by means such as adhesion using an adhesive. The piezoelectric element 22 is configured to generate a predetermined vibration in the dustproof filter 21 by applying a predetermined driving voltage from the outside.
[0069]
The dustproof filter 21 is fixed and held by a pressing member 20 made of an elastic body such as a leaf spring so as to be airtightly joined to the dustproof filter receiving member 23.
[0070]
In the vicinity of the substantially central portion of the dustproof filter receiving member 23, an opening 23f having a circular shape or a polygonal shape is provided. The opening 23f is set to have a size sufficient to allow the subject light flux that has passed through the photographing optical system 12a to pass therethrough and to irradiate the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 that is disposed behind. .
[0071]
A wall portion 23e (see FIGS. 4 and 5) projecting to the front side is formed in a substantially annular shape at the peripheral edge of the opening 23f, and further toward the front side on the tip side of the wall portion 23e. A receiving portion 23c is formed so as to protrude.
[0072]
On the other hand, in the vicinity of the outer peripheral edge portion on the front surface side of the dustproof filter receiving member 23, a plurality of projecting portions 23a (three in the present embodiment) are formed at predetermined positions so as to protrude toward the front surface side. . The projecting portion 23a is a portion formed to fix the pressing member 20 that fixes and holds the dust-proof filter 21, and the pressing member 20 is a screw 20a or the like with respect to the distal end portion of the projecting portion 23a. It is fixed by the fastening means.
[0073]
The pressing member 20 is a member formed of an elastic body such as a leaf spring as described above, and has a base end portion fixed to the protruding portion 23a and a free end portion against the outer peripheral edge portion of the dust-proof filter 21. By contacting, the dustproof filter 21 is pressed toward the dustproof filter receiving member 23, that is, in the optical axis direction.
[0074]
In this case, the predetermined part of the piezoelectric element 22 disposed on the outer peripheral edge on the back side of the dustproof filter 21 comes into contact with the receiving part 23c, so that the positions of the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 in the optical axis direction are increased. Are now regulated. Accordingly, the dustproof filter 21 is fixed and held so as to be airtightly joined to the dustproof filter receiving member 23 via the piezoelectric element 22.
[0075]
In other words, the dustproof filter receiving member 23 is configured to be airtightly bonded via the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 by the urging force of the pressing member 20.
[0076]
By the way, as described above, the dustproof filter receiving member 23 and the CCD case 24 are configured such that the circumferential groove 24d and the annular convex portion 23d (see FIGS. 4 and 5) are fitted in a substantially airtight manner. At the same time, the dustproof filter receiving member 23 and the dustproof filter 21 are hermetically joined via the piezoelectric element 22 by the urging force of the pressing member 20. The optical LPF 25 disposed in the CCD case 24 is disposed so as to be substantially airtight between the peripheral portion on the front side of the optical LPF 25 and the step portion 24 a of the CCD case 24. Furthermore, an image sensor 27 is disposed on the back side of the optical LPF 25 via a low-pass filter receiving member 26, so that substantially airtightness is maintained between the optical LPF 25 and the image sensor 27. ing.
[0077]
Accordingly, a predetermined gap 51 a is formed in the space between the optical LPF 25 and the dustproof filter 21. A space 51 b is formed by the peripheral side of the optical LPF 25, that is, by the CCD case 24, the dustproof filter receiving member 23, and the dustproof filter 21. The space portion 51b is a sealed space formed so as to protrude outside the optical LPF 25 (see FIGS. 4 and 5). The space 51b is set so as to be a wider space than the gap 51a. The space composed of the gap 51a and the space 51b is a sealed space 51 that is sealed almost airtight by the CCD case 24, the dustproof filter receiving member 23, the dustproof filter 21, and the optical LPF 25 as described above. ing.
[0078]
As described above, in the imaging unit 15 in the camera of the present embodiment, the sealing structure portion that is formed on the periphery of the optical LPF 25 and the dust-proof filter 21 and forms the substantially sealed space 51 including the gap 51a is configured. Yes. And this sealing structure part is provided in the outer position from the periphery of optical LPF25 thru | or its vicinity.
[0079]
Furthermore, in this embodiment, the dustproof filter receiving member 23 which is the first member that supports the dustproof filter 21 in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof and the optical LPF 25 in close contact with the peripheral portion or the vicinity thereof. The sealing structure portion is supported by the CCD case 24, which is a second member disposed so as to be in close contact with the dust-proof filter receiving member 23 (first member) at its predetermined site. It is configured.
[0080]
In the camera of the present embodiment configured as described above, the dustproof filter 21 is disposed opposite to a predetermined position on the front surface side of the image sensor 27, and formed on the periphery of the photoelectric conversion surface of the image sensor 27 and the dustproof filter 21. The sealing space 51 to be sealed is configured to prevent dust and the like from adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor 27.
[0081]
In this case, with respect to dust adhering to the exposed surface on the front surface side of the dustproof filter 21, a periodic voltage is applied to the piezoelectric element 22 disposed so as to be integrated with the peripheral portion of the dustproof filter 21. The dust-proof filter 21 can be removed by applying a predetermined vibration.
[0082]
FIG. 6 is a front view showing only the dust filter 21 and the piezoelectric element 22 provided integrally therewith in the imaging unit 15 of the camera 1. 7 and 8 show changes in the state of the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 when a driving voltage is applied to the piezoelectric element 22 in FIG. 6, and FIG. 7 is taken along the line AA in FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along line BB in FIG.
[0083]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the piezoelectric element 22, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a solid line in FIGS. 7 and 8, while the piezoelectric element 22 is positive (plus; When a +) voltage is applied, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a dotted line in FIG.
[0084]
In this case, since the amplitude is substantially zero at the position of the vibration node as indicated by reference numeral 21a in FIGS. 6 to 8, the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is located at a portion corresponding to the node 21a. Set to contact. Thereby, the dustproof filter 21 can be efficiently supported without inhibiting vibration.
[0085]
In this state, the dustproof filter driving unit 48 is controlled at a predetermined time to apply a periodic voltage to the piezoelectric element 22 so that the dustproof filter 21 vibrates and adheres to the surface of the dustproof filter 21. Dust and the like are removed.
[0086]
The resonance frequency at this time is determined by the shape, plate thickness, material, and the like of the dustproof filter 21. In the example shown in FIGS. 6 to 8 described above, the case where the primary vibration is generated is shown. However, the present invention is not limited to this, and higher-order vibration may be generated.
[0087]
Another example shown in FIGS. 9 to 11 shows how secondary vibration is generated for a dustproof filter having the same configuration as the example shown in FIGS. 6 to 8.
[0088]
In this case, FIG. 9 is a front view showing only the dust-proof filter 21 and the piezoelectric element 22 provided integrally therewith in the imaging unit 15 of the camera 1 as in FIG. 10 and 11 show changes in the state of the dustproof filter 21 and the piezoelectric element 22 when applied to the piezoelectric element 22 in FIG. 9, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[0089]
Here, for example, when a negative (minus ;−) voltage is applied to the piezoelectric element 22, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a solid line in FIGS. 10 and 11, while the piezoelectric element 22 is positive (plus; When a +) voltage is applied, the dustproof filter 21 is deformed as indicated by a dotted line in FIG.
[0090]
In this case, as shown by reference numerals 21a and 21b shown in FIGS. 9 to 11, there are two pairs of nodes in this vibration, but the receiving portion 23c of the dustproof filter receiving member 23 is located at a portion corresponding to the node 21a. By setting so as to abut, the dustproof filter 21 can be efficiently supported without hindering vibration, as in the examples shown in FIGS.
[0091]
In this state, the dustproof filter driving unit 48 is controlled at a predetermined time to apply a periodic voltage to the piezoelectric element 22 so that the dustproof filter 21 vibrates and adheres to the surface of the dustproof filter 21. Dust and the like are removed.
[0092]
When primary vibration is generated as shown in FIGS. 6 to 8, the volume of the sealed space 51 corresponding to the reference C is changed by the amplitude of the dust-proof filter 21. On the other hand, when secondary vibration is generated as shown in FIGS. 9 to 11, the volume change of the sealed space 51 caused by the amplitude of the dustproof filter 21 changes from the region indicated by the symbol D1 to the region indicated by the symbol D2. This is the amount obtained by subtracting x2 (D1- (D2x2)).
[0093]
As the volume change with respect to the sealed space 51 is smaller, the change in the internal pressure inside the sealed space 51 is smaller. Therefore, it can be understood that the smaller the volume change in the sealed space 51 is, the more efficient vibration can be obtained. Therefore, in terms of the efficiency of electromechanical conversion, it is considered desirable to set the vibration to be generated to be higher order.
[0094]
Incidentally, the dust-proof member, that is, the dust-proof filter 21 in the image pickup unit 15 of the camera 1 of the present embodiment is formed of a circular or polygonal plate-like optical member as a whole as described above, and at least predetermined in the radial direction from the center of itself. Is formed with a transparent portion in a region having a spread of.
[0095]
In addition, a piezoelectric element 22, which is a vibrating member for applying vibration to the dust-proof filter 21, is arranged in an annular shape on the periphery of the dust-proof filter 21. The piezoelectric element 22 is composed of a ring-shaped or polygonal frame-shaped vibration element, such as an electromechanical conversion element.
[0096]
The dust filter 21 and the piezoelectric element 22 can be configured in various member shapes. The specific shape will be described below with an example.
[0097]
FIGS. 12 and 13 are views showing the dust-proof member (optical member; dust-proof filter) and vibration member (vibration element; piezoelectric element) in the image pickup unit of the camera according to the present embodiment. And the 1st example of a structure of the member for vibration is shown. Among these, FIG. 12 is a perspective view of a state in which the vibration exciting member is attached to the dust proof member, and FIG. 13 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG.
[0098]
This 1st example is the form itself applied to the imaging unit 15 of the camera 1 in one Embodiment of this invention demonstrated in the above-mentioned FIGS.
[0099]
That is, this example is an example in which the dustproof filter is formed by the circular plate-shaped optical member 21, and an annular piezoelectric element that is a vibration member is provided at the peripheral portion of the circular plate member 21. 22 is annularly arranged along the outer edge.
[0100]
14 and 15 are views showing the dust-proof member and the vibration-extracting member taken out from the image pickup unit of the camera, and show a second example of the configuration of the dust-proof member and the vibration-exciting member. Among these, FIG. 14 is a perspective view of a state in which the vibration exciting member is attached to the dust-proof member, and FIG. 15 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0101]
This 2nd example is an illustration at the time of forming a dustproof filter with 21A of square-shaped plate-shaped optical members. Accordingly, a frame-shaped piezoelectric element 22A (vibration member) is disposed on the peripheral edge of the square plate member 21A. In this case, the frame-shaped piezoelectric element 22A is disposed along the outer edge of each side of the square plate member 21A.
[0102]
FIGS. 16 and 17 are views showing the dust-proof member and the vibration-extracting member taken out from the imaging unit of the camera, and show a third example of the configuration of the dust-proof member and the vibration-exciting member. Among these, FIG. 16 is a perspective view of the dust-proof member with the vibration member attached, and FIG. 17 is a front view of the dust-proof member viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0103]
The third example is an example in which the dustproof filter is formed of a polygonal, specifically, a regular octagonal plate-like optical member 21B. Accordingly, a polygonal frame-shaped piezoelectric element 22B (vibration member) is disposed on the peripheral edge of the regular octagonal plate member 21B. In this case, the polygonal frame-shaped piezoelectric element 22B is disposed along the outer edge of each side of the regular octagonal plate member 21B.
[0104]
In the first to third examples described above, the dust-proof member is formed of a circular or polygonal plate-like optical member 21, 21 A, 21 B, and the piezoelectric elements 22, 22 A, 22 B are disposed along the peripheral edge thereof. Like to do. Accordingly, the piezoelectric elements 22, 22A, and 22B are formed as a single member. By adopting such a configuration, one electrode 22a (portion indicated by hatching in FIGS. 12 to 17) of the piezoelectric elements 22, 22A, and 22B is disposed in a continuous form. Accordingly, it is possible to relatively freely set the arrangement of wirings for applying a predetermined voltage to the piezoelectric elements 22, 22 A, and 22 B.
[0105]
The form of the vibration member is not limited to the example constituted by the one member shown in the first to third examples described above. For example, a plurality of piezoelectric elements (vibration elements) are annularly arranged around the periphery of the dust-proof filter 21. It can also be set as the form arrange | positioned in frame shape. In this case, various shapes such as a rectangular shape and an arc shape can be used as the shape of the piezoelectric element itself.
[0106]
FIGS. 18 and 19 are views showing the dust-proof member and the vibration member extracted from the image pickup unit of the camera, and show a fourth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member. Among these, FIG. 18 is a perspective view of the dust-proof member with the vibrating member attached, and FIG. 19 is a front view of the dust-proof member viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0107]
This fourth example is an example in the case of a dustproof filter made of a square plate-like optical member 21A similar to the second example described above. Accordingly, a rectangular piezoelectric element 22C (vibration member) is provided for each side of the peripheral edge of the square plate member 21A. That is, in this case, a plurality of rectangular piezoelectric elements 22C are arranged in the vicinity of the outer edge portions of the respective sides of the square plate member 21A, and the plurality of rectangular piezoelectric elements 22C are mutually connected to the lead wires. It is electrically connected by a connecting member such as 63. The plurality of rectangular piezoelectric elements 22C are disposed so as to have a substantially frame shape as a whole.
[0108]
In addition, in this 4th example, although illustrated about the square-shaped plate-shaped optical member 21A, it is not restricted to this, You may make it form the plate-shaped optical member 21A by the rectangular shape of other forms, such as a rectangle. Exactly the same as in the second example described above.
[0109]
20 and 21 are views showing the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera, and show a fifth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member. Among these, FIG. 20 is a perspective view of a state in which the vibration exciting member is attached to the dustproof member, and FIG. 21 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0110]
In the fifth example, the dustproof filter is a circular plate-shaped optical member 21. Accordingly, a plurality of rectangular piezoelectric elements 22 </ b> C (vibration members) are disposed on the peripheral edge of the circular plate member 21. In this case, a plurality of rectangular piezoelectric elements 22C are arranged along the peripheral edge of the circular plate member 21, and the plurality of rectangular piezoelectric elements 22C are connected to each other such as a lead wire 63 or the like. They are electrically connected by members. The plurality of rectangular piezoelectric elements 22C are disposed so as to have a substantially frame shape as a whole.
[0111]
22 and 23 are views showing the dust-proof member and the vibration-extracting member taken out from the imaging unit of the camera, and show a sixth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration-exciting member. Among these, FIG. 22 is a perspective view of a state in which a vibration exciting member is attached to the dustproof member, and FIG. 23 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0112]
The sixth example is an example in which the dustproof filter is a circular plate-like optical member 21. Accordingly, a plurality of arc-shaped piezoelectric elements 22 </ b> D (vibration members) are disposed on the peripheral edge of the circular plate member 21. In this case, a plurality of arc-shaped piezoelectric elements 22D are arranged along the peripheral edge of the circular plate member 21, and the plurality of arc-shaped piezoelectric elements 22D are connected to each other such as the lead wire 63. They are electrically connected by members. The plurality of arc-shaped piezoelectric elements 22C are arranged so as to have a substantially annular shape as a whole.
[0113]
24 and 25 are views showing the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera, and show a seventh example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member. Among these, FIG. 24 is a perspective view of a state in which the vibration exciting member is attached to the dust proof member, and FIG. 25 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG.
[0114]
The seventh example is an example in which the dustproof filter is a circular plate-shaped optical member 21. Accordingly, a plurality of rectangular piezoelectric elements 22C (vibration members) are disposed on the peripheral edge of the circular plate member 21 in exactly the same manner as in the fifth example described above.
[0115]
In the seventh example, a plurality of rectangular piezoelectric elements 22C disposed along the peripheral edge of the circular plate member 21 are electrically connected by an annular electrode 64 as a connecting member. Yes. The plurality of rectangular piezoelectric elements 22C are disposed so as to have a substantially frame shape as a whole.
[0116]
The annular electrode 64 is affixed to the front surface of the piezoelectric element 22C, and is an electrode formed by, for example, a flexible printed board or vapor deposition of silver or the like.
[0117]
26 and 27 are views showing the dust-proof member and the vibration-extracting member taken out from the image pickup unit of the camera, and show an eighth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration-exciting member. Among these, FIG. 26 is a perspective view of a state in which the vibration exciting member is attached to the dust proof member, and FIG. 27 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0118]
The eighth example is an example when the dustproof filter is a circular plate-shaped optical member 21. Accordingly, a plurality of arc-shaped piezoelectric elements 22D (vibration members) are arranged on the peripheral edge of the circular plate member 21 in exactly the same manner as in the sixth example.
[0119]
In the eighth example, the plurality of arc-shaped piezoelectric elements 22D arranged along the peripheral edge of the circular plate member 21 are formed of the annular electrode 64 (connection member) as in the seventh example. ) Is electrically connected. The plurality of arc-shaped piezoelectric elements 22D are disposed so as to have a substantially frame shape as a whole.
[0120]
In the above-described fourth to eighth examples, the dust-proof member is formed of a circular or polygonal plate-like optical member 21 or 21A, and a plurality of rectangular or arc-shaped piezoelectric elements 22C and 22 along the peripheral edge thereof. 22D is arranged. The piezoelectric elements 22C and 22D are electrically connected by connecting members such as a lead wire 63 and an annular electrode 64.
[0121]
Accordingly, since the individual shapes of the piezoelectric elements 22C and 22D can be simplified, it is possible to secure good workability when manufacturing the piezoelectric elements 22C and 22D and contribute to the reduction of the manufacturing cost. it can.
[0122]
In particular, in the seventh and eighth examples, each of the plurality of piezoelectric elements 22C and 22D is connected by the annular electrode 64. Therefore, when the lead wire 63 is used as a connecting member between the piezoelectric elements. In comparison, the assembly process can be further omitted.
[0123]
In addition, when using the lead wire 63 as a connection member between each piezoelectric element, since the wire material etc. with high versatility generally used can be used, there exists an advantage that sharing of a member is easy.
[0124]
In addition, since the plurality of piezoelectric elements 22C and 22D are electrically connected to each other by a predetermined connecting member so as to have a substantially frame shape as a whole, one electrode 22a of the piezoelectric elements 22C and 22D (FIG. 18 to FIG. 18). The part indicated by the oblique lines in FIG. 27 can be a continuous form. Accordingly, also in this case, the arrangement of wirings for applying a predetermined voltage to the piezoelectric elements 22C and 22D can be set relatively freely.
[0125]
In addition, about each of the shape of a dust-proof member and the shape of a vibration member, it cannot be overemphasized that it can comprise by various combinations not only in the above-mentioned examples.
[0126]
In the above-described first to eighth examples, the vibrating member is arranged on substantially the entire circumference of the peripheral edge of the dust-proof member. Apart from such a form, it is good also as a form which arrange | positions the member for vibration to one site | part of the peripheral part of a dust-proof member.
[0127]
FIGS. 28 and 29 are views showing the dust-proof member and the vibration member in the image pickup unit of the camera, and show a ninth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member. Of these, FIG. 28 is a perspective view of the dust-proof member with the vibrating member attached, and FIG. 29 is a front view of the dust-proof member viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0128]
This ninth example is an example in which a circular plate-shaped optical member 21 is used as a dustproof filter, and only one piece of a rectangular piezoelectric element 22C is disposed as a vibration member at one part of the peripheral portion thereof. is there.
[0129]
30 and 31 are views showing the dust-proof member and the vibration-extracting member in the image pickup unit of the camera, and show a tenth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration-exciting member. Among these, FIG. 30 is a perspective view of a state in which the vibration exciting member is attached to the dust proof member, and FIG. 31 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG.
[0130]
The tenth example is an example in which a circular plate-shaped optical member 21 is used as a dustproof filter, and only one piece of an arc-shaped piezoelectric element 22D is disposed as a vibration member at one portion of the peripheral portion thereof. is there.
[0131]
32 and 33 are views showing the dust-proof member and the vibration-extracting member in the image pickup unit of the camera, and show an eleventh example of the configuration of the dust-proof member and the vibration-exciting member. Among these, FIG. 32 is a perspective view of a state in which the vibration exciting member is attached to the dustproof member, and FIG. 33 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG.
[0132]
This eleventh example is an example in which a square plate-like optical member 21A is used as a dustproof filter, and only one piece of a rectangular piezoelectric element 22C is provided as a vibration member at one part of the peripheral portion thereof. is there.
[0133]
Thus, in the above-mentioned ninth to eleventh examples, the imaging unit can be downsized by adopting a configuration in which one piece of the vibration member is disposed on a part of the peripheral edge of the dust-proof member. And can contribute to labor saving in the assembly process.
[0134]
Instead of the ninth to eleventh examples described above, the pair of vibration members may be disposed at one part of the peripheral edge of the dustproof member and facing each other. In this case, it becomes easy to improve the stability of vibration applied to the dust-proof member by the vibration member.
[0135]
By the way, in the above-mentioned first to eleventh examples, the dustproof member (dustproof filter) is configured by using circular or polygonal plate-like optical members 21, 21 A, and 21 B.
[0136]
In this case, it is desirable to form the dust-proof member so as to have three or more line symmetry axes in order to always stabilize the vibration applied by the vibration member.
[0137]
The shape of the dustproof member may be the shape shown in FIGS. 34 to 36, for example. In the figure, a chain line indicated by a symbol J is an axis of line symmetry.
[0138]
FIG. 34 shows an example of a dustproof member having a shape having three line symmetry axes. Specifically, FIG. 34 is a diagram showing a dustproof member having a shape obtained by cutting off three corners of a regular triangle by a predetermined amount.
[0139]
FIG. 35 shows another example of the dustproof member having a shape having four line symmetry axes, and shows a dustproof member having a shape obtained by cutting off four corners of a square by a predetermined amount.
[0140]
FIG. 36 shows another example of the dust-proof member having a shape having four line symmetry axes, and is a diagram showing the dust-proof member having a shape in which four corners of a square are rounded.
[0141]
It is obvious that many similar shapes can be considered in addition to the shapes exemplified here.
[0142]
As described above, according to the above-described embodiment, the substantially sealed space 51 including the gap 51a formed so that both the optical LPF 25 (optical element) and the dustproof filter 21 (dustproof member) face each other. Since the sealing structure portion that seals the space portion 51b on the peripheral side of the optical LPF 25 and the dustproof filter 21 is configured to be provided from the peripheral portion of the optical LPF 25 or the vicinity thereof to the outside. In order to ensure a certain volume, the distance between the optical LPF 25 (optical element) and the dustproof filter 21 (dustproof member) can be set short.
[0143]
In general, if the distance between the optical LPF 25 (optical element) and the dustproof filter 21 (dustproof member) is set short, the volume of the gap 51a is reduced, so that the piezoelectric element 22 (vibration member) vibrates the dustproof filter 21. It is well known that the internal pressure of the sealed space 51 increases when it is applied. However, when the internal pressure of the sealed space 51 is high, the vibration of the dustproof filter 21 by the piezoelectric element 22 tends to be hindered.
[0144]
On the other hand, when the distance between the optical LPF 25 (optical element) and the dustproof filter 21 (dustproof member) is set to be long in order to secure the volume of the sealed space 51, the dimensions of the imaging unit 15 in the optical axis direction. This also becomes a factor that hinders downsizing of the camera 1 in the optical axis direction.
[0145]
Therefore, in this embodiment, the space portion 51b is provided from the periphery of the optical LPF 25 to the outside thereof so as to secure a sufficient volume of the sealed space 51, and the vibration of the dust-proof filter 21 by the piezoelectric element 22 is inhibited. Without increasing the length of the dimension of the imaging unit 15 in the optical axis direction. Therefore, it is possible to easily contribute to downsizing of the camera 1 in the optical axis direction.
[0146]
Further, the dust-proof member (21 ...) and the vibration-exposing member (22 ...) for applying a predetermined periodic vibration to the dust-proof member can be configured in various forms as described above. Therefore, it can be applied to various types of cameras by selecting and combining member shapes and the like as necessary. Therefore, in addition to labor saving in the manufacturing process, it can easily contribute to downsizing of the camera.
[0147]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to further improve the dustproof action performed by the means for removing dust and the like attached to the optical member provided inside the camera, and the camera itself equipped with the dustproof means. It is possible to provide an image sensor unit that can suppress an increase in size and a camera using the image sensor unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an internal configuration of a camera according to an embodiment of the present invention, partly cut away.
2 is a block diagram schematically showing mainly an electrical configuration of the camera of FIG. 1. FIG.
3 is a diagram showing a part of the image pickup unit in the camera of FIG. 1 taken out, and is an exploded perspective view of main parts showing the image pickup unit disassembled. FIG.
4 is a perspective view showing a part cut away in an assembled state of the imaging unit in the camera of FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along a cut surface in FIG.
6 is a front view showing only a dust-proof filter and a piezoelectric element provided integrally therewith in the image pickup unit in the camera of FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6, showing changes in the state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 6;
8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6, showing changes in the state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 6;
9 is a front view showing only a dust-proof filter and a piezoelectric element provided integrally therewith in the image pickup unit in the camera of FIG. 1. FIG.
10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 9, showing another example of the change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 9;
11 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9, showing another example of the change in state of the dustproof filter and the piezoelectric element when applied to the piezoelectric element in FIG. 9;
12 is a perspective view showing a first example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera of FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member. FIG.
13 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG.
14 is a perspective view showing a second example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera shown in FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member. FIG.
15 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG. 14;
16 is a perspective view showing a third example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera shown in FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member. FIG.
17 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG. 16;
18 is a perspective view showing a fourth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera of FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member. FIG.
19 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG. 19;
20 is a perspective view showing a fifth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the image pickup unit of the camera of FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member.
FIG. 21 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG. 20;
22 is a perspective view showing a sixth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera of FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member. FIG.
FIG. 23 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG. 22;
24 is a perspective view showing a seventh example of the configuration of the dust-proof member and vibration member in the imaging unit of the camera of FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member. FIG.
25 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG. 24. FIG.
FIG. 26 is a perspective view of a state in which the vibration-proof member is attached to the dust-proof member, showing an eighth example of the structure of the dust-proof member and vibration member in the imaging unit of the camera in FIG. 1;
27 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG. 26;
FIG. 28 is a perspective view showing a ninth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera of FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member.
29 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG. 28. FIG.
30 is a perspective view showing a tenth example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the image pickup unit of the camera of FIG. 1, with the vibration member attached to the dust-proof member.
31 is a front view when viewed from the direction of arrow V in FIG. 30;
32 shows an eleventh example of the configuration of the dust-proof member and the vibration member in the imaging unit of the camera of FIG. 1, and is a perspective view of the state where the vibration member is attached to the dust-proof member. FIG.
33 is a front view when seen from the direction of arrow V in FIG. 32. FIG.
FIG. 34 shows an example of a dustproof member having a shape having two line symmetry axes, and more specifically, a diagram showing a dustproof member having a shape obtained by cutting off three corners of an equilateral triangle by a predetermined amount. is there.
FIG. 35 is a view showing another example of a dustproof member having a shape having three line symmetry axes, and shows a dustproof member having a shape obtained by cutting off four corners of a square by a predetermined amount. is there.
FIG. 36 is a view showing another example of the dust-proof member having a shape having three line symmetry axes, and showing the dust-proof member having a shape in which four corners of a square are rounded.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera 11 ... Camera-body part 11a ... Shooting optical system mounting part 12 ... Lens barrel 12a ... Shooting optical system 13 ... Finder apparatus 13a ... Penta prism 13b ... Reflector 13c ... Eyepiece 14 …… Shutter 15 …… Imaging unit (imaging device unit)
16 …… Main circuit board 16a …… Image signal processing circuit 16b …… Work memory 17 …… Release button 20 …… Pressing member 21, 21A, 21B …… Dustproof filter (dustproof member; optical member)
22, 22A, 22B, 22C, 22D ... Piezoelectric element (Excitation element; Excitation member)
22a: Electrode 23: Dustproof filter receiving member 24: CCD case (imaging device housing case member)
23d ...... annular convex part 24d ...... circumferential groove 25 ...... optical low-pass filter (optical LPF; optical element)
26 …… Low-pass filter receiving member 27 …… Image sensor (CCD)
28 …… Image sensor fixing plate 48 …… Dust-proof filter driving portion 51 …… Sealing space portion 51a …… Void portion 51b …… Space portion 63 …… Lead wire 64 …… Ring ring electrode

Claims (16)

自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、
上記撮像素子の光電変換面の側に対向配設された光学的ローパスフイルタと、
透明部を有し上記光学的ローパスフイルタの前面側に所定の間隔を持って対向配設された防塵部材と、
上記防塵部材の周縁部に配設され、上記防塵部材に振動を与えるための加振用部材と、
上記光学的ローパスフイルタと上記防塵部材とが対向して形成された空隙部及び上記光学的ローパスフイルタの周縁側の空間部とを封止した封止構造部と、
を具備することを特徴とするカメラ。An image sensor that obtains an image signal corresponding to the light irradiated on its own photoelectric conversion surface;
An optical low-pass filter disposed oppositely on the photoelectric conversion surface side of the imaging element;
A dust-proof member having a transparent portion and disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval;
Is disposed on the periphery of the dust-screening member, and the pressure mutabilis member for applying vibration to the dustproof member,
A sealing structure that seals a gap formed by the optical low-pass filter and the dust-proof member facing each other and a space on the peripheral side of the optical low-pass filter ;
Camera characterized by comprising a. 上記加振用部材は、円環形状又は多角枠形状の加振素子からなるものであることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。  The camera according to claim 1, wherein the vibration member is composed of a ring-shaped or polygonal frame-shaped vibration element. 上記加振用部材は、複数の加振素子を上記防塵部材の周縁部に環状に配設してなることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。  The camera according to claim 1, wherein the vibration member is formed by annularly arranging a plurality of vibration elements on a peripheral portion of the dustproof member. 上記加振素子は、電気機械変換素子であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のカメラ。  The camera according to claim 2, wherein the vibration element is an electromechanical conversion element. 上記加振素子は、矩形状からなることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。  The camera according to claim 3, wherein the vibration element has a rectangular shape. 上記加振素子は、円弧形状からなることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。  The camera according to claim 3, wherein the vibration element has an arc shape. 撮影レンズを装着するための撮影レンズ装着部を、さらに備え、上記撮影レンズは、上記撮影レンズ装着部において着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。  The camera according to claim 1, further comprising a photographing lens mounting part for mounting a photographing lens, wherein the photographing lens is detachable from the photographing lens mounting part. 自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、
上記撮像素子の光電変換面の側に対向配設された光学的ローパスフイルタと、
透明部を有し上記光学的ローパスフイルタの前面側に所定の間隔を持って対向配設された光学部材と、
上記光電変換面に入射する有効光束を囲むように上記光学部材の周縁部に配設され、当該光学部材に振動を与えるための加振用部材と、
上記光学的ローパスフイルタと上記光学部材とが対向して形成された空隙部及び上記光学的ローパスフイルタの周縁側の空間部とを封止した封止構造部と、
を具備することを特徴とする撮像素子ユニット。An image sensor that obtains an image signal corresponding to the light irradiated on its own photoelectric conversion surface;
An optical low-pass filter disposed oppositely on the photoelectric conversion surface side of the imaging element;
An optical member having a transparent portion and disposed opposite to the front side of the optical low-pass filter with a predetermined interval;
A vibration member disposed at a peripheral portion of the optical member so as to surround an effective light beam incident on the photoelectric conversion surface, and for applying vibration to the optical member;
A sealing structure that seals a gap formed by the optical low-pass filter and the optical member facing each other and a space on the peripheral side of the optical low-pass filter ;
An image pickup device unit comprising: 上記加振用部材は、円環形状又は多角枠形状の加振素子からなるものであることを特徴とする請求項８に記載の撮像素子ユニット。  9. The imaging element unit according to claim 8, wherein the vibration member is formed of a ring-shaped or polygonal frame-shaped vibration element. 上記加振用部材は、複数の加振素子を上記光学部材の周縁部に環状に配設してなることを特徴とする請求項８に記載の撮像素子ユニット。  The imaging element unit according to claim 8, wherein the vibration member includes a plurality of vibration elements arranged annularly on a peripheral portion of the optical member. 上記加振素子は、電気機械変換素子であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の撮像素子ユニット。  The imaging device unit according to claim 9, wherein the vibration element is an electromechanical conversion element. 上記加振素子は、矩形状からなることを特徴とする請求項１０に記載の撮像素子ユニット。  The imaging device unit according to claim 10, wherein the vibration element has a rectangular shape. 上記加振素子は、円弧形状からなることを特徴とする請求項１０に記載の撮像素子ユニット。  The imaging device unit according to claim 10, wherein the vibration element has an arc shape. 上記光学部材は、三つ以上の線対称軸を有する板状の光学部材であることを特徴とする請求項８に記載の撮像素子ユニット。 The optical member, an imaging element unit according to claim 8, characterized in that a plate-like optical member having a shaft three or more line symmetry. 上記加振用部材は、上記光学部材の周縁部に環状に配設されていることを特徴とする請求項１４に記載の撮像素子ユニット。  The imaging element unit according to claim 14, wherein the vibration member is annularly disposed on a peripheral portion of the optical member. 上記光学部材は、円形状又は正多角形状からなることを特徴とする請求項１４に記載の撮像素子ユニット。  The image sensor unit according to claim 14, wherein the optical member has a circular shape or a regular polygonal shape.
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