JP4931444B2 - デジタルカメラ - Google Patents

Description

本発明は撮像素子を備え、レンズ交換が可能なデジタルカメラに関し、特に撮像素子の撮像面をクリーニングすることが可能なデジタルカメラに関するものである。

撮像素子を備えるデジタルカメラでは撮像素子の撮像面に付着した塵や埃等の異物が撮像画像の品質に影響を与える。特に、レンズ交換が可能な一眼レフカメラでは、レンズをカメラ本体から取り外したときにカメラ本体内に侵入した異物がシャッタ開時に撮像素子の撮像面に付着し易い。このような撮像面に付着した異物をクリーニングするために従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献１では撮像素子を超音波等で振動可能な振動装置を設け、撮像素子を振動させることで撮像面に異物が付着することを防止し、あるいは付着した異物を撮像面から落下させている。また、撮像面に異物が付着していることを検出するために、特許文献２では撮像面を複数の照明手段によって順次照明して撮像素子での撮像を行なうことによって異物を検出し、かつそれぞれの異物付着位置を判別することで撮像面に異物が付着しているか否かを検出する技術が提案されている。このように特許文献１，２の技術を適用することで、撮像面に付着した異物を好適に除去することは可能である。
特開２００４−３２１９１号公報 特開２００２−３００４４２号公報

特許文献１の技術ではカメラ本体内に振動装置を配設する必要があり、カメラ本体内に振動装置を配設するためのスペースを確保する必要があり、カメラ本体の小型化を進める上での障害になる。また、特許文献１の技術では振動装置が高価であり、カメラの低コスト化を進める上での障害になる。このようなことから、従来の低価格化、小型化を図ったデジタル一眼レフカメラでは、撮影レンズをカメラ本体のレンズマウントから取り外した上でシャッタを開動作させた所謂ミラーアップの状態にして撮像素子の撮像面をカメラ本体のレンズマウント開口内に露呈した状態にした上で、エアーブロア等によりエアーを撮像面に吹き付けて付着している異物を取り除くようにした構成がとられている。

この場合、レンズマウント開口を透して撮像面にまで入射される外光を利用して撮像面及び付着した異物の確認を行っているが、夜間等のように外光が得られないような場合、あるいは外光がレンズマウント開口で遮光されたり作業者自身の影によって遮光される等して撮像面にまで届かないような場合には撮像面が十分な明るさにはならず、作業者が目視によって撮像面及び異物を確認することが困難になる。特許文献２の照明手段を利用すれば撮像面を照明することが可能であるが、特許文献２の技術では撮像面を照明するための独立した照明手段をカメラ内に配設し、かつこの照明手段を点灯させるための回路が必要であるため、部品点数が増大するとともにカメラの小型化を図る上での障害になり、かつコスト高の要因となる。

本発明の目的は、撮像面を露呈させてエアー等によって撮像面をクリーニングする方式のカメラにおいて撮像面を効果的に照明することを可能にし、さらにはその一方でカメラの低コスト化及び小型化を図ることが可能なデジタルカメラを提供するものである。

本発明は、撮像素子を備え、クリーニングモード設定時に前記撮像素子の撮像面をカメラ本体の外部に露呈させることが可能なデジタルカメラであって、セルフタイマー時に手操作される設定レバーと、設定レバーが手操作されたときにセルフタイマーインジケータの光源を点灯させるスイッチ手段と、前記光源から出射する光を通常撮影状態では前記撮像面に向け、設定レバーが手操作されたときにセルフタイマーインジケータに向けた方向に切り替える光路切替手段と、クリーニングモード設定時に設定レバーが手操作されていない状態でも光源を点灯させる制御回路を備えることを特徴とする。

また、本発明は、クリーニングモード設定時に光源から出射した光を撮像素子の撮像面に向けて導光可能な導光体を備えることを特徴とする。

本発明によれば、カメラ本体内に撮像素子の撮像面を露呈させてエアー等によって撮像面をクリーニングする方式のカメラに、光路切替手段を新たに備えるだけで、カメラに既に設けられているセルフタイマーインジケータの光源から出射される光を撮像素子の撮像面にまで導いてクリーニング時に撮像面を効果的に照明することができるので、クリーニング効果を高めるとともに、独立した光源を新たに備えることがなくカメラの低コスト化及び小型化を図ることができる。また、光源の光を撮像面にまで導光する導光体を備えることにより、光源の光を効率良く撮像面にまで導くことができる。

本発明では、光路切替手段は、光源から出射した光をセルフタイマーインジケータにおいて表示を行う方向に向ける第１の移動位置と、当該光を導光体に導光させる方向に向ける第２の移動位置に選択的に位置移動可能な可動リフレクタで構成することが好ましい。例えば、可動リフレクタは光源の周囲で回動可能であり、第１の移動位置に回動位置したときに光源の光をセルフタイマーインジケータに向けて反射する一方で導光体に向かう光を遮光し、第２の移動位置に回動位置したときに光源の光を導光体に向けて反射する一方でセルフタイマーインジケータに向かう光を遮光する。ここで、セルフタイマーインジケータはカメラ本体の前面に配設され、光源はカメラ本体内のセルフタイマーインジケータに臨む位置に配設され、導光体は基端部が光源に対向位置され、先端部が撮像素子の撮像面に対向配置するように延長された導光ロッドで構成されることが好ましい。

本発明において、撮像素子の前側に撮像面を覆うように光透過部材が配設され、光源の光で当該光透過部材の前面を照明する構成とすることが可能である。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したデジタル一眼レフカメラの外観図である。図２はカメラ本体の内部の主要構造を示すための光軸に沿った縦断面図である。カメラ本体１は前面にレンズマウント２が設けられ、図には表れない撮影レンズが装着可能とされている。また、カメラ本体の前面にはセルフタイマー撮影時に点滅ないし点灯するセルフタイマーインジケータ３が配設されている。このセルフタイマーインジケータ３は詳細を後述するようにカメラ本体１内に配設された光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を主体構成され、このＬＥＤで発光した光をカメラ本体の前面に設けた赤色樹脂板からなる表示窓３１を透過させて表示を行うようになっている。前記表示窓３１の下側にはカメラ本体１とは別部材で構成されたセルフタイマー設定レバー３２が配設され、手操作によって水平左右方向に操作することでセルフタイマー動作のＯＮ・ＯＦＦを切り替えることができるようになっている。また、前記カメラ本体１の上部にはレリーズボタン４やモードダイヤル５が配設されており、レリーズボタン４で撮影を実行し、モードダイヤル５で各種撮影モードや各種設定モードの設定が可能である。この実施例１では当該モードの一つとして「クリーニングモード」の設定が可能とされている。

前記レンズマウント２の開口に臨んでカメラ本体１内にミラーボックス１１が設けられており、このミラーボックス１１内には上下方向に往復回動可能なメインミラー１２が内装されている。ミラーボックスの上部にはピントガラス１３、ペンタプリズム１４が配設され、接眼レンズ１５に光学的に結合されている。また、ミラーボックス１１の背後にはシャッタユニット６と撮像素子ユニット７が配設されている。撮像素子ユニット７は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子からなる撮像素子７１をパッケージ７２内に内装し、当該撮像素子７１の撮像面の前側に配設したカバーガラス７３で封止した構成となっている。なお、この撮像素子ユニット７の前側には赤外フィルタが配設されることがあるがここではカバーガラス７３を赤外フィルタで構成している。前記シャッタユニット６は例えばフォーカルプレーンシャッタで構成されており、前記撮像素子ユニット７の前側に配設され、後述するように撮像時はもとよりクリーニング時にシャッタが開動作される。この構造ではシャッタが開動作したときには撮像素子ユニット７の前面（すなわち、前記カバーガラス７３の前面、ここではこのカバーガラス７３の前面を撮像面と称する）に異物が付着されるおそれがあり、この異物によって撮影した画像品質が低下されるおそれがある。

図３にカメラ本体の要部の水平断面図を示すように、前記ミラーボックス１１の一側には導光窓１１ａが開口され、前記セルフタイマーインジケータ３との間にわたって導光ロッド３３が延設されている。この導光ロッド３３は光透過性のある透明樹脂を丸ロッド状に形成したものであり、その先端部３３ａは球面状に加工されて前記導光窓１１ａを通してミラーボックス１１の内部に臨まされている。この導光ロッド３３の光軸は前記撮像素子７１の撮像面、ここでは前記カバーガラス７３の前面のほぼ中心に向けられている。また、前記導光ロッド３３の反対側の基端部３３ｂは平坦面に形成されて前記セルフタイマーインジケータ３の光源であるＬＥＤ３４に近接した位置に対向配置されるとともに、その光軸はＬＥＤ３４の発光中心に向けられている。

図４は前記セルフタイマーインジケータ３の拡大正面図である。また、図５（ａ）はその模式的な斜視図である。セルフタイマーインジケータ３の光源としてのＬＥＤ３４は、ここでは白色光を発光するディスクリート型のＬＥＤで構成されており、前記カメラ本体１内の前記表示窓３１の内側に固定支持され、電極は図には表れないカメラ制御回路に電気接続されている。このＬＥＤ３４は発光したときには発光点から周囲３６０度に向けて白色光を出射する構成である。また、図１に示した前記セルフタイマー設定レバー３２には下辺中央に指標３２ａが設けられ、撮影者はセルフタイマー設定レバー３２を手操作して左右に移動位置させ、指標３２ａをカメラ本体の前面に設けられた「ＯＮ」，「ＯＦＦ」の表示ドット３２ｂに位置合わせすることでセルフタイマーの動作のＯＮ，ＯＦＦを切り替えるようになっている。さらに、前記ＬＥＤ３４に隣接して光路切替手段としての可動リフレクタ３５が配設されており、ＬＥＤ３４で発光した光を反射して集光あるいは散光させるようになっている。この可動リフレクタ３５は、水平方向の断面形状がほぼ１／４半円形に近い形をして鉛直方向に長い半筒状に形成されており、図には表れない支持構造によってカメラ本体１の内部において水平方向に回動可能に支持されている。また、前記可動リフレクタ３５の下端部には作動軸３５ａが下方に突出されており、この作動軸３５ａは前記セルフタイマー設定レバー３２の一部に設けられてカメラ本体１の内部にまで突出した操作片３２ｃに設けられたスリット３２ｄに嵌入されている。これにより、セルフタイマー設定レバー３２を手操作すると、これと一体に操作片３２ｃが左右方向に移動され、スリット３２ｄに嵌入されている作動軸３５ａをスライドさせ、可動リフレクタ３５をＬＥＤ３４の中心回りに水平方向に所要の角度範囲で回動させるようになっている。また、カメラ本体１の内部には前記操作片３２ｃに隣接する位置にはセルフタイマースイッチ３６が配設され、セルフタイマー設定レバー３２を「ＯＮ」位置に設定したときにセルフタイマースイッチ３６をＯＮ動作させる。

以上の構成を備えるデジタルカメラによれば、通常の撮影時にセルフタイマー設定レバー３２を手操作して「ＯＮ」位置に移動させると、図５（ａ）及びその平面構成を示す図５（ｂ）のように、操作片３２ｃはセルフタイマースイッチ３６を動作して当該セルフタイマースイッチ３６をオンし、カメラ制御回路にセルフタイマー情報を出力する。これを受けてデジタルカメラはセルフタイマーモードでの撮影を実行する状態に設定されるが、ここではこの設定についての説明は省略する。また、このようにセルフタイマー設定レバー３２が「ＯＮ」位置に移動されたときには、操作片３２ｃが可動リフレクタ３５の作動軸３５ａを図５（ｂ）の右側位置にまで移動して可動リフレクタ３５を一方向（反時計方向）に回動させ、可動リフレクタ３５をＬＥＤ３４の背後側を覆う位置に回動位置させる。そのため、セルフタイマー動作を表示すべくカメラ制御回路での制御によってＬＥＤ３４が発光したときには、同図に矢印線で示すように、ＬＥＤ３４から出射される白色光は可動リフレクタ３５によって前方に向けて反射、集光され、前側に配置されている表示窓３１を構成している赤色樹脂板を透過されてセルフタイマーモードであることを表示する赤色光での表示を実行する。また、セルフタイマー動作に伴ってＬＥＤ３４が点滅されたときには、表示窓３１は赤色光での点滅を表示することになる。このとき、ＬＥＤ３４から出射される光は可動リフレクタ３５が位置されている背後側には遮光された状態になるため、導光ロッド３３に向けて入射されることはない。

一方、セルフタイマー設定レバー３２を手操作して「ＯＦＦ」位置に移動させたときには、図６（ａ）及び（ｂ）のように、セルフタイマースイッチ３６はオフされる。このセルフタイマースイッチ３６のオフ信号によりカメラ制御回路はセルフタイマーモードを解除し、デジタル一眼レフカメラは通常撮影を実行するモードに設定される。同時にセルフタイマー設定レバー３２が「ＯＦＦ」位置に移動されることで、操作片３２ｃが可動リフレクタ３５の作動軸３５ａを移動して可動リフレクタ３５を反対方向（時計方向）に回動させ、ＬＥＤ３４の前側を覆う位置に回動位置させる。そのため、ＬＥＤ３４が発光したとしても、ＬＥＤ３４から出射される白色光は可動リフレクタ３５が位置されている前方に対しては遮光された状態になるため、表示窓３１を通して出射されることはない。

そして、この通常撮影のモードのときに、レンズマウント２から撮影レンズを取り外し、モードダイヤル５を「クリーニングモード」に切り替えると、カメラ制御回路の制御によってメインミラー１２は上方に回動されていわゆるミラーアップの状態とされ、同時にシャッタユニット６が開動作された状態になる。これにより、ミラーボックス１１の奥に撮像素子ユニット７の撮像面（カバーガラス７３の前面）が露呈される。同時にカメラ制御回路の制御によってＬＥＤ３４が発光される。図６（ｂ）に矢印線で示すように、ＬＥＤ３４から出射される白色光は前面側に位置している可動リフレクタ３５によって後方に向けて反射、集光され導光ロッド３３の基端部３３ｂから導光ロッド３３内に入射される。入射された光は導光ロッド３３内を導光され、先端部３３ａから出射される。先端部３３ａは球面状、すなわちレンズとして構成されているので出射される光は撮像素子ユニット７の撮像面のほぼ全面にわたって照射され、当該撮像面を照明する。そのため、クリーニング作業者はエアーブロー等のクリーニング治具をレンズマウント２の開口からカメラ本体１内に挿入し、撮像面を清掃するときに、導光ロッド３３から出射される光によって照明された撮像面に付着している異物を容易かつ確実に確認しながらクリーニングを実行することができる。

このように、実施例１では、クリーニング時にはセルフタイマーインジケータ３の光源を利用して撮像素子ユニット７の撮像面を照明しているので、夜間時のように外光が得られない場合や、外光が影になってしまう場合のように撮像面が暗くなってしまう状況においても、撮像面を目視によって観察し、付着した異物を確認して除去することが可能になる。既存のセルフタイマーインジケータのリフレクタを可動構造にするとともに、微小径寸法の導光ロッドを付設するのみで実施例１のデジタルカメラが構成できるので、カメラの低コスト化及び小型化を図ることが可能になる。

ここで、本発明における導光体は実施例１のような導光ロッドに限られるものではなく、ＬＥＤ３４の光を撮像面に向けてのみ導光することが可能であれば良い。また、本発明においては部品としての導光体は必ずしも必要とされるものではなく、ＬＥＤ３４の光を光路外に洩らすことなく撮像面のみを照明することが可能な構成であれば、ＬＥＤ３４から出射した光で撮像面を直接照明するような構成としてもよい。

実施例１の設定レバー３２の一部をレンズマウント２の周辺に接し、撮影レンズをレンズマウント２に装着したときには設定レバー３２が「ＯＦＦ」位置、すなわちクリーニング照明位置に移動されないように構成してもよい。撮影レンズが装着されているときには可動リフレクタ３５によってＬＥＤ３４の光が導光ロッド３３ないし撮像面に照射されることがなく、撮影ミスを未然に防止する上で有効になる。

また、図示は省略するが、実施例１のモードダイヤルの代わりに、カメラ本体１の背面にメニューボタンと、ＯＫボタンを有する十字キーとを備えるスイッチ板を配設し、メニューボタンの操作によってＬＣＤ（液晶表示装置）等で構成されるモニタ装置に表示可能なモードの一つとして「クリーニングモード」を表示し、表示された「クリーニングモード」を十字キーとＯＫボタンにより選択、確定することができるように構成してもよい。

実施例１では撮像素子ユニットの撮像素子を赤外フィルタからなるカバーガラスで封止しているため、異物はカバーガラスの前面に付着することになり、本発明における撮像面はカバーガラスの前面、すなわち撮像素子ユニットの前面ということになるが、撮像素子の撮像面が直接露呈されている構成のカメラについても本発明を同様に適用することができる。また、本発明は、撮像素子ユニットの前側に独立した赤外フィルタを配設した構成のカメラにも適用でき、この場合には当該赤外フィルタの前面が本発明における撮像面となり、当該赤外フィルタの前面に付着した異物を同様にしてクリーニングすることができる。

実施例１のデジタル一眼レフカメラの外観図である。 カメラ本体の縦断面図である。 カメラ本体の横断面図である。 セルフタイマーインジケータの正面図である。 通常撮影時の動作を示す模式的な斜視図と平面図である。 クリーニングモード時の動作を示す模式的な斜視図と平面図である。

符号の説明

１ カメラ本体
２ レンズマウント
３ セルフタイマーインジケータ
６ シャッタユニット
７ 撮像素子ユニット
８ ＬＥＤ（光源）
３１ 表示窓
３２ セルフタイマー設定レバー
３３ 導光ロッド
３４ ＬＥＤ（光源）
３５ 可動リフレクタ（光路切替手段）
３６ セルフタイマースイッチ

Claims (6)

1. 撮像素子を備え、クリーニングモード設定時に前記撮像素子の撮像面をカメラ本体の外部に露呈させることが可能なデジタルカメラであって、セルフタイマー時に手操作される設定レバーと、前記設定レバーが手操作されたときにセルフタイマーインジケータの光源を点灯させるスイッチ手段と、前記光源から出射する光を通常撮影状態では前記撮像面に向け、前記設定レバーが手操作されたときに当該撮像面に向けた方向からセルフタイマーインジケータに向けた方向に切り替える光路切替手段と、前記クリーニングモード設定時に前記設定レバーが手操作されていない状態でも前記光源を点灯させる制御回路を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
2. 前記クリーニングモード設定時に前記光源から出射した光を前記撮像素子の撮像面に向けて導光可能な導光体を備えることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
3. 前記光路切替手段は、前記光源から出射した光を前記セルフタイマーインジケータにおいて表示を行う方向に向ける第１の移動位置と、前記光を前記導光体に導光させる方向に向ける第２の移動位置に選択的に位置移動可能な可動リフレクタで構成されることを特徴とする請求項２に記載のデジタルカメラ。
4. 前記可動リフレクタは前記光源の周囲で回動可能であり、前記第１の移動位置に回動位置したときに前記光源の光を前記セルフタイマーインジケータに向けて反射する一方で前記導光体に向かう光を遮光し、前記第２の移動位置に回動位置したときに前記光源の光を前記導光体に向けて反射する一方で前記セルフタイマーインジケータに向かう光を遮光することを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
5. 前記セルフタイマーインジケータは前記カメラ本体の前面に配設され、前記光源は前記カメラ本体内の前記セルフタイマーインジケータに臨む位置に配設され、前記導光体は基端部が前記光源に対向位置され、先端部が前記撮像素子の撮像面に対向配置するように延長された導光ロッドで構成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のデジタルカメラ。
6. 前記撮像素子の前側に前記撮像面を覆うように光透過部材が配設され、前記光源の光で当該光透過部材の前面を照明することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のデジタルカメラ。

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