JP4963563B2 - Foreign matter removing device and imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、電子カメラ等に内蔵された撮像素子の表面、もしくは撮像素子前方に配置された光学素子表面に付着した異物を除去する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for removing foreign substances adhering to the surface of an image sensor incorporated in an electronic camera or the like or the surface of an optical element arranged in front of the image sensor.
撮影光学系と、CCDやC−MOSセンサ等の撮像素子を用いて静止画や動画を撮影するいわゆる電子カメラは、ズーム光学系、焦点調節光学系、シャッタ、絞り(アイリス)、クイックリターンミラー等の可動機構を有するのが一般的である。ここで、これら可動機構内の摺動部から排出される摩耗紛や、外界から進入した塵埃等の異物が、撮像素子のカバーガラスや撮像素子の近傍に配置された光学ローパスフィルタ、あるいは赤外線カットフィルタの表面に付着することがある。そして、この塵埃が付着した状態で撮影を行なうと、被写体像と共に塵埃の影が写し込まれてしまい、高品位な画像が得られないことがある。 A so-called electronic camera that captures still images and moving images using an imaging optical system and an image sensor such as a CCD or C-MOS sensor is a zoom optical system, a focusing optical system, a shutter, an iris (iris), a quick return mirror, and the like. Generally, it has a movable mechanism. Here, wear dust discharged from the sliding part in the movable mechanism, foreign matter such as dust entering from the outside world, an optical low-pass filter disposed in the vicinity of the image sensor cover glass or the image sensor, or infrared cut May adhere to the surface of the filter. If shooting is performed with the dust attached, a shadow of the dust is imprinted together with the subject image, and a high-quality image may not be obtained.
そこで上記の塵埃を除去するための一つの手法として、ワイパー状の部材を用いて光学素子表面を清掃する機構が種々提案されている。 Therefore, various mechanisms for cleaning the surface of the optical element using a wiper-like member have been proposed as one method for removing the dust.
例えば特開2001−298640号公報(特許文献1)、あるいは特開2003−18440号公報(特許文献2)には、次のような技術が開示されている。即ち、モータ軸に支持されたワイパーが、デジタル一眼レフカメラに内蔵された撮像素子のガラス表面を拭き取り走査し、その表面に付着した塵埃を除去する。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-298640 (Patent Document 1) or Japanese Patent Laid-Open No. 2003-18440 (Patent Document 2) discloses the following technique. That is, the wiper supported by the motor shaft wipes and scans the glass surface of the image pickup element built in the digital single-lens reflex camera, and removes dust adhering to the surface.
また特開2004−172961号公報(特許文献3)には、帯状のクリーニングフィルムが巻き取りローラによって左右方向に駆動され、且つ巻き取りローラが上下方向に移動することで、大面積の撮像素子表面を清掃する機構が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-172961 (Patent Document 3) discloses that a belt-shaped cleaning film is driven in the left-right direction by a take-up roller, and the take-up roller moves in the up-down direction. A mechanism for cleaning is disclosed.
また特開2005−5972号公報(特許文献4)には、両端をリボン(ベルト)で支持されたワイパー部材が、交換式レンズをカメラ本体に装着する動作に連動して、撮像素子表面を清掃する機構が開示されている。
しかしながら上述の公知技術には、以下のような欠点があった。 However, the above known techniques have the following drawbacks.
特許文献1及び特許文献2に開示されている装置では、ワイパーの一端がモータ軸に支持され、他端は自由端となっているため、ガラス表面に対するワイパーの押圧力分布を均一にすることが困難で、塵埃除去効果が場所により異なる恐れがある。また、ワイパー駆動に必要な回動トルクがワイパー全長に比例するため、大面積の光学素子を清掃する場合はワイパーモータに過大な負荷がかかる問題があった。
In the devices disclosed in
特許文献3に開示されている装置では、撮像素子表面に対するクリーニングフィルムの押圧力分布を均一にすることが困難で、押圧力は撮像素子中央で最小になってしまう。またクリーニングフィルムと撮像素子間の押圧力を適正値に設定する場合、フィルムの張力を押圧力よりも数倍以上大きくしなければならない。よって、この装置ではフィルム破断の恐れがあるほか、フィルム張力による巻き取りローラへの負荷のため、巻き取りローラ用駆動源に大出力が必要であるという問題があった。
In the apparatus disclosed in
特許文献4に開示されている装置も同様に、ワイパー部材と撮像素子間の押圧力を適正値に設定するためには、ワイパー部材を搬送するリボンに大きな張力を与える必要がある。よって、この装置ではリボン破断の恐れがあるほか、リボン張力によって巻き取りドラムの駆動負荷が大きくなり、レンズ装着に要する負荷も大きくなるという問題があった。
Similarly, in the apparatus disclosed in
したがって、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学素子の表面の異物を除去して清掃する場合に、光学素子の光学有効範囲の全面を略均一に清掃できるようにすることである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to clean the entire surface of the optical effective range of the optical element substantially uniformly when removing the foreign matter on the surface of the optical element for cleaning. Is to do so.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる異物除去装置は、光学素子の表面である被清掃面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、前記光学素子の外側に配置されたリードスクリューと、前記リードスクリューを駆動する駆動源と、前記リードスクリューに螺合するナットと、前記ナットに対して回動可能に軸支され、前記被清掃面に付着した異物を除去する異物除去部材と、を備え、前記駆動源が前記リードスクリューを第1の方向に駆動する際に、前記ナットには、前記リードスクリューと前記ナットとの間の回転摩擦力によって、前記異物除去部材を前記被清掃面に略均一に押し付ける力が作用することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a foreign matter removing apparatus according to the present invention is a foreign matter removing device for removing foreign matter adhering to a surface to be cleaned which is a surface of an optical element. A lead screw arranged outside the element, a drive source for driving the lead screw, a nut screwed to the lead screw, and pivotally supported with respect to the nut and attached to the surface to be cleaned A foreign matter removing member for removing the foreign matter, and when the drive source drives the lead screw in the first direction, the nut is caused to rotate by a frictional force between the lead screw and the nut. The force which presses the said foreign material removal member substantially uniformly against the said to-be-cleaned surface acts, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、光学素子の表面の異物を除去して清掃する場合に、簡素な構成で光学素子の表面に異物除去部材を略均一に押し付けて清掃することが可能となる。 According to the present invention, when removing the foreign matter on the surface of the optical element for cleaning , the foreign matter removing member can be pressed almost uniformly against the surface of the optical element with a simple configuration for cleaning.
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1乃至図4は本発明の第1の実施形態を説明するための図である。
(First embodiment)
1 to 4 are diagrams for explaining a first embodiment of the present invention.
図1は本発明の撮像装置の第1の実施形態であるカメラの構成を示す断面図であり、カメラ本体と交換レンズからなるデジタル一眼レフカメラシステムの撮影準備状態を示している。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a camera which is a first embodiment of an imaging apparatus of the present invention, and shows a shooting preparation state of a digital single-lens reflex camera system including a camera body and an interchangeable lens.
図1において、1はカメラ本体で、このカメラ本体1に対して着脱可能な交換レンズ80はカメラマウント2とレンズマウント82によって固定される。そしてカメラ側接点3とレンズ側接点84とが接触することによって、不図示のカメラ内制御回路とレンズ内制御回路の電気的な接続がなされ、カメラ本体1から交換レンズ80への電力の供給やレンズを制御するための通信が行われる。
In FIG. 1,
交換レンズ80の撮影光学系81を透過した光束は、カメラのメインミラー5に入射する。メインミラー5はハーフミラーとなっており、ここで反射した光束はファインダスクリーン9へと導かれ、ファインダスクリーン9に被写体像が形成される。そして撮影者はペンタダハプリズム11及び接眼レンズ12を介して、ファインダスクリーン9上の被写体像を観察することができる。
The light beam that has passed through the photographing
一方、メインミラー5を透過した光束はサブミラー7にて下方へ反射され、焦点検出装置10へと導かれる。焦点検出装置10は、撮影光学系81のピントずれ量、いわゆるデフォーカス量を検出し、撮影光学系81が合焦状態となるように撮影光学系81を駆動するレンズ駆動量を演算する。このレンズ駆動量が接点部3、84を介して交換レンズ80へ送出されると、レンズは不図示のモータを制御し、撮影光学系81を駆動して焦点調節を行なう。
On the other hand, the light beam transmitted through the
メインミラー5はメインミラー保持枠6に接着固定され、ヒンジ軸6aによってミラーボックス100に対して回転可能に軸支されている。また、サブミラー7はサブミラー保持枠8に対して接着固定され、サブミラー保持枠8はヒンジ軸8aによってメインミラー保持枠6に対して回転可能に軸支されている。
The
サブミラー7の後方にはフォーカルプレンシャッタ13が配置され、そのシャッタ先幕13aは通常閉じた状態、すなわち後述する撮像素子を遮光する状態としている。シャッタ13の後方には光学ローパスフィルタ及び赤外線カットフィルタを一体化した光学フィルタ14が配置されており、撮影時には光学フィルタ14を透過した光束が更に後方に配置された撮像素子15へ入射される。
A
撮像素子15は、カバーガラス15a、センサパッケージ15b、センサチップ15c、センサ基板15dより構成される。ここで撮像素子あるいは撮像手段とは、狭義にはセンサチップ15c単体、広義には前記15a乃至15dからなる撮像素子ユニット、さらにはこの撮像素子ユニットと光学フィルタ14を合わせた構造体を指すものとする。
The
60はLCD等の表示器で、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、及び塵埃除去行程の進行に関する情報等を表示する。
シャッタ13の後方、かつ光学フィルタ14の光学的有効面の外側空間には、光学フィルタ14の表面に付着した塵埃を除去するためのクリーニングユニット20が配置される。31は後述するワイパーで、クリーニングユニット20を構成するひとつの部品をなす。LED4は、クリーニングユニット20の動作状況検出、及び光学フィルタ14に付着した塵埃検出のために、ミラーボックス100の下面側から光学フィルタ14及び撮像素子15を照明するための照明装置で、例えば高輝度白色LEDが用いられる。
A
図2はクリーニングユニット20の構造を示す図で、図2(a)はクリーニングユニット単体を撮影レンズ側から見た斜視図、図2(b)はその断面図、図2(c)は撮像素子近傍に組み込まれた際の斜視図、同図(d)はその断面図である。
2A and 2B are diagrams showing the structure of the
図2(a)において、21はクリーニングユニット20の筐体に相当する枠体で、清掃すべき対象である光学フィルタ14を取り囲む矩形の板状部材21a,21b,21c,21dで構成され、以下の各部材が保持される。
In FIG. 2A,
まず、上枠21a及び下枠21bの両端部には孔21a1,21a2,21b1,21b2が穿孔され、リードスクリュー22及び23が回転可能に装着される。ここでリードスクリュー22には右ネジが形成され、リードスクリュー23には左ネジが形成されている。また、側枠21cの外側下端にはモータ台21mが形成され、モータ24が固定される。また、側枠21c及び21dの下端には孔21c1,21d1が穿孔され、モータ軸25が回転可能に保持される。そして、モータ軸25の両端には傘歯車26a及び26bが固定され、リードスクリュー22及び23の下端には傘歯車26c及び26dが固定され、傘歯車26aと26cがかみ合い、傘歯車26bと26dがかみ合っている。
First, holes 21a1, 21a2, 21b1, 21b2 are perforated at both ends of the
31はワイパーで、金属製台座31aと植毛部31bとからなる帯状部材である。ここで金属製台座31aは実質上剛体と見なせる金属板からなり、その裏面、すなわち光学フィルタ14と対向する面には静電植毛により、長さ0.3mm程度の繊維が密に植毛されている。なお、静電植毛処理の代わりに、ビロード様の布や不織布等、塵埃除去能力を有した他の部材を粘着テープを用いて貼付してもよい。27,28はワイパー31を支持し、かつ駆動するためのナットで、リードスクリュー22及び23に螺合する。29,30は板バネで、ワイパー31と光学フィルタ14の間に所定の押圧力を発生させるために設けられ、一端はワイパー31の端部に、他端はナット27及び28の先端部に固設される。
また、側枠21cの上端と下端には、ワイパー位置検出装置32,33が設けられている。ワイパー位置検出装置32,33は、フォトリフレクタ等の光電センサが好適で、投光部から出射し、被検体であるナット27で反射した光束を受光部で検出することで、ワイパー位置検出装置32,33の対向位置にナット27が存在するか否かを検知する。
Further, wiper
以上の構成において、モータ24に通電し、モータ軸25を図2(a)の矢印方向に回転させると、その回転が4個の傘歯車26a乃至29dを介してリードスクリュー22及び23を互いに反対方向、かつ同一回転速度で回転させる。するとその回転によりナット27及び28が互いに等しい速度で上から下に駆動されるため、ワイパー31は上方から下方に向けて平行移動、すなわち直進移動する。
In the above configuration, when the
図2(c)は、クリーニングユニット20を撮像素子15及び光学フィルタ14の前面に組み込んだ状態を示す図である。この状態では、ワイパー31の裏面の植毛部31bは光学フィルタ14の前面に当接し、板バネ29,30の弾性変形量に応じて、ワイパー31の両端に等しい押付け力が付与される。そして、ワイパー31の台座31aは高剛性で弾性変形しないため、植毛部31bは光学フィルタ14の前面に均一に当接し、植毛とフィルタ表面の押圧力分布も均一となる。よって、ワイパー31が光学フィルタ14の表面に接触しながら走査されると、光学フィルタ14の表面に付着した塵埃等の異物が確実に除去される。そしてワイパー31が下端に達すると、ワイパー位置検出装置33がこれを検知し、モータ24を反転させてワイパー31は上方に復動する。そして、ワイパー31が初期位置すなわち上端に復帰すると、ワイパー位置検出装置32がこれを検知し、モータ24を停止して1往復の塵埃除去動作が完了する。
FIG. 2C is a diagram illustrating a state in which the
次にクリーニングユニット20のカメラ内における光軸方向の配置について説明する。
Next, the arrangement of the
図2(d)に示すように、光学フィルタ14の光束入射面前方(図において左方)には、塵埃除去に必要な最小限の部材であるワイパー31、及びこれを支持する板バネ29,30とナット27,28の先端部のみが配置される。そしてこれ以外の主要部品、すなわち筐体に相当する枠体21、駆動部に相当するモータ24、リードスクリュー22及び23、ナット27及び28等の主要部は、次のように配置される。即ち、光学フィルタ14の光束入射面の後方(表面から突出しない方向)、かつ光学フィルタ14及び撮像素子のセンサパッケージ15bの外側空間に配置される。以上の構成により、シャッタ13とセンサチップ15cの間隔を必要最小限に留めることでシャッタ効率の低下を防止している。また、比較的スペースに余裕のある光学フィルタ14及びセンサパッケージ15bの外周空間にワイパー駆動機構を配置することで、構成部材の剛性確保や摺動部の嵌合長確保が容易になり、信頼性の高いクリーニングユニットを提供できる。
As shown in FIG. 2 (d), a
なお、ワイパー31と光学フィルタ14の間に当接力を発生させる部材として、本実施形態では板バネ29及び30を用いたが、他の弾性部材、例えば引っ張りコイルバネ、圧縮コイルバネ、ねじりコイルバネ、ゴムブッシュ等を用いても構わない。
In this embodiment, the
また、2本のリードスクリューの駆動速度を等しくする手段として、傘歯車を用いた実施形態を示したが、モータ軸上にウォーム、リードスクリューにウォームホイルを装着した機構でも構わない。 Moreover, although the embodiment using a bevel gear is shown as means for equalizing the drive speeds of the two lead screws, a mechanism in which a worm is mounted on the motor shaft and a worm wheel is mounted on the lead screw may be used.
図3は本実施形態のカメラの電気回路構成を示すブロック図である。まずカメラ本体1が内蔵する各種回路を、図1及び図2も参照しながら説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing the electrical circuit configuration of the camera of this embodiment. First, various circuits built in the
41はカメラ本体1の種々の制御を司るカメラ内CPUで、演算部、ROM、RAM、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェイス回路等を有する。42はカメラ内電源回路で、リチウムイオン電池等の2次電池と昇圧回路からなる。43は測光センサ駆動回路で、図1の測光センサ16を駆動し、測光結果を演算してその出力をカメラ内CPU41に送信する。44は表示器駆動回路で、表示器60の表示制御を行なう。45は操作スイッチ駆動回路で、不図示の各種操作スイッチ、例えば電源スイッチ、レリーズ(撮影トリガ)スイッチ、撮影モード選択スイッチ等が操作されたか否かを判別する。46は着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。47はクリーニング機構駆動回路で、図2で説明したクリーニングユニット20の駆動制御を行なう。
54はLED駆動回路で、LED4の点灯制御を行なう。55は撮像素子駆動回路で、撮像素子15の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をカメラ内CPU41に送信する。50はAFセンサ駆動回路で、焦点検出装置10が内蔵するAFセンサを駆動し、焦点検出信号をカメラ内CPU41に送信する。52はミラー駆動回路で、メインミラー保持枠6を駆動することで、メインミラー5とサブミラー7を撮影光路の内外に進退させる。53はシャッタ駆動回路で、カメラ内CPU41からの指令信号に基づいてシャッタ13の先幕及び後幕の駆動トリガ制御を行なうほか、露光制御完了後には不図示のチャージモータを駆動して、シャッタ幕走行バネをチャージする。
An
次に交換レンズ80が有する回路について説明する。
Next, a circuit included in the
91はレンズ内CPUで、演算部、ROM、RAM、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェイス回路等を有し、カメラ内CPU41と通信して各種データと指令信号を授受するほか、以下の回路を制御する。
92はレンズ内電源回路で、カメラ内電源回路42から供給された電力を、レンズ内の各種回路やアクチュエータに供給する。93は絞り駆動回路で、虹彩絞り83の開口径を制御する。94はフォーカス駆動回路で、不図示のフォーカスモータを駆動し、焦点調節用レンズを光軸方向に進退駆動する。
An in-
そして、カメラ本体1と交換レンズ80がマウントによって結合された状態で、カメラ側接点3とレンズ側接点84とが電気的に接続される。
Then, the
図4は本実施形態に係わる塵埃除去工程を説明するためのフローチャートである。図4では、左列に制御フローが、中央列に撮像素子15が取得した画像が、右列に表示器60が表示する画像内容が示されている。そして、撮像素子15が取得した取得画像と表示器60に表示される表示画像は対応する制御ステップと破線で結ばれている。以下に、図1乃至図3を参照しながら、図4の制御フローについて説明する。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the dust removing process according to the present embodiment. In FIG. 4, the control flow is shown in the left column, the image acquired by the
撮影者がカメラ本体1の背面に設置された表示器60を目視しながら、不図示の操作スイッチを操作して塵埃除去モードを選択すると、ステップS101より塵埃除去ルーチンが開始され、表示器60に塵埃レベルを確認するか否かの画面が表示される。このときの表示内容がDSP−11に示されている。
When the photographer operates the operation switch (not shown) and selects the dust removal mode while viewing the
ステップS103にて、撮影者により塵埃レベル確認の実行が否認操作されると、ステップS155に進み、塵埃除去ルーチンを終了する。一方、ステップS103にて、塵埃レベル確認が実行操作されるとステップS103からステップS111に移行する。 In step S103, if the photographer denies the execution of the dust level confirmation, the process proceeds to step S155 to end the dust removal routine. On the other hand, when the dust level confirmation is performed in step S103, the process proceeds from step S103 to step S111.
ステップS111では、メインミラー5及びサブミラー7を撮影光束外に退避させ、絞り83を最小絞り開口径まで絞り込むとともに、フォーカルプレンシャッタの先幕を走行させてシャッタ開放状態とする。
In step S111, the
ステップS113ではLED4を点灯し、LED4の照明光が光学フィルタ14と撮像素子15の保護ガラス15aを通過して、センサチップ15cを照明する。この状態でのカメラの断面図を図5に示すが、絞り83は絞込み操作によって開口径が極小になっており、外光のミラーボックス内への進入がほぼ遮断されている。また、LED4の光源面積は微小なため、光学フィルタ14の表面に塵埃が付着していると、LED照明光による塵埃の影がセンサチップ15cに投影される。
In step S113, the
ステップS115では、撮像素子15の画像蓄積と読み出しを行ない、IMG−12で示した画像を得る。この画像は、LEDで略均一に照明された明領域の中に、光学フィルタ14の表面に付着した塵埃の影に対応する種々の形状の黒点が散在した状態を示している。
In step S115, image storage and readout of the
ステップS117では、ステップS115で取得した画像から塵埃領域を抽出し、次いで表示用画像の強調処理を行なう。具体的には、カメラ本体1の製造時、すなわち塵埃付着の無い状態で取得し、ROMに記憶した参照用画像(これを不図示のIMG−11と称する)を読みだす。そして、その参照用画像IMG−11と、ステップS115で取得した画像IMG−12の差分を演算することで、製造後に付着した塵埃を抽出する。次いで塵埃レベル(塵埃の量を表わす値で、例えば塵埃部分の数など)を演算する。具体的な方法は、本願出願人により既に出願されている特開2003−23563号公報に開示された技術等が利用できるため、詳細な説明は省略する。その後、抽出した塵埃画像において、塵埃部分の拡大やコントラスト強調を行なう。
In step S117, the dust region is extracted from the image acquired in step S115, and then the display image is emphasized. Specifically, a reference image (referred to as IMG-11 (not shown)) that is acquired when the
ステップS119では、拡大処理した塵埃画像を更に点滅させ、表示器60に表示することで、撮影者に塵埃付着状況を報知する(DSP−12)。
In step S119, the enlarged dust image is further blinked and displayed on the
ステップS121では、ステップS117で演算した塵埃レベルを表示器60に表示する(DSP−13)。本実施形態では、前回認識した塵埃レベルと今回認識した塵埃レベルの両方を、棒グラフ及び数値にて定量的に表示する。また、この表示画面の下部には、クリーニングを実行するか否かの選択ボタンも表示する。すなわち、撮影者は前回と今回の塵埃レベルを比較して、クリーニング工程を実行するか否かを該選択ボタンで指示するようになっている。 In step S121, the dust level calculated in step S117 is displayed on the display device 60 (DSP-13). In the present embodiment, both the dust level recognized last time and the dust level recognized this time are quantitatively displayed as a bar graph and a numerical value. A selection button for determining whether or not to perform cleaning is also displayed at the bottom of the display screen. That is, the photographer compares the dust level of the previous time with that of the current time, and instructs whether or not to execute the cleaning process with the selection button.
ステップS123でクリーニング操作が不要(No)と選択されたら、ステップS155に進み、塵埃除去ルーチンを終了する。一方、ステップS123でクリーニング工程の実行(Yes)が選択されたら、ステップS131に移行する。 If it is selected in step S123 that no cleaning operation is required (No), the process proceeds to step S155, and the dust removal routine is terminated. On the other hand, if execution of the cleaning process (Yes) is selected in step S123, the process proceeds to step S131.
ステップS131では、クリーニングユニット20に備えられたワイパー31の駆動を開始する。ステップS133では、ワイパー駆動中の動画像を取得する(IMG−13)。ステップS135では、取得した動画像を表示器60に逐次表示する(DSP−14)。この場合、ワイパー31の影が画面上を移動するため、撮影者はクリーニング工程の進捗状況を容易に視認できるほか、ワイパー31の通過によって塵埃が除去される過程も把握することができる。なお、交換レンズ80を用いて被写体を撮影する場合は、撮像素子15には倒立像が形成されるので、通常の被写体画像を表示器60に表示する際は、画像の天地を補正して表示している。一方、本実施形態では、ワイパー27はカメラ内の上側から走査開始するため、表示器60には天地反転を行なわない画像を表示する。これにより、撮影者はワイパーが上から下へと駆動されていることを正しく認識できる。
In step S131, driving of the
ステップS137では、ワイパー31の往動走査が完了したことを判定したのち、ワイパー31を初期位置、すなわち図2において上方に復動させる。
In step S137, after determining that the forward scanning of the
ステップS139では、ステップS115と同様の方法で塵埃画像を取得し(IMG−14)、ステップS141ではステップS117と同様の方法で塵埃認識と塵埃強調処理を行なう。ステップS143では、ステップS119と同様の方法でクリーニング工程後の塵埃付着状況を表示する(DSP−15)。この画面により、撮影者はどの領域にどの程度の塵埃が残っているかを判断することができる。 In step S139, a dust image is acquired by the same method as in step S115 (IMG-14), and in step S141, dust recognition and dust enhancement processing are performed by the same method as in step S117. In step S143, the dust adhesion status after the cleaning process is displayed by the same method as in step S119 (DSP-15). This screen allows the photographer to determine how much dust remains in which area.
ステップS145では、ステップS121と同様にステップS141で認識した塵埃レベルを表示器60に表示する(DSP−16)。本実施形態では、クリーニング前とクリーニング後の両方の塵埃レベルを、棒グラフと数値で定量的に表示する。この際、クリーニング後の塵埃レベルが所定値以上のときは、棒グラフを点滅表示、あるいは目立つ色彩で表示する等の警告を行なうと効果的である。また、この表示画面の下部には、クリーニングを再実行するか否かの選択ボタンも表示する。すなわち、撮影者はクリーニング前後の塵埃レベルを比較して、クリーニング効果を定量的に把握し、クリーニング工程を再実行するか否かを選択ボタンで指示できるようになっている。また、塵埃除去効果や警告情報は、撮影者自身が市販の清掃用具(綿棒、清掃布、ブロアブラシ等)を用いて光学素子前面を拭き取り清掃する場合の判断材料として用いることができる。
In step S145, the dust level recognized in step S141 is displayed on the
ステップS147において、再クリーニングの実行が選択されたら、ステップS131に戻り、ステップS131乃至ステップS151を繰り返し実行する。一方、ステップS147で再クリーニングが不要と選択されたら、ステップS151に移行する。 If execution of re-cleaning is selected in step S147, the process returns to step S131, and steps S131 to S151 are repeatedly executed. On the other hand, if it is selected in step S147 that re-cleaning is unnecessary, the process proceeds to step S151.
ステップS151ではLED4を消灯する。ステップS153では、まずシャッタの後幕を走行させてシャッタを閉鎖し、絞りを開放に復帰させるとともにメインミラーとサブミラーを撮影光束内に復帰させる。次いで、シャッタ幕走行用のバネをチャージし、シャッタ先幕と後幕を走行可能な状態に復帰させる。そしてステップS155で塵埃除去ルーチンを完了する。
In step S151, the
以上の第1の実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
(1)帯状ワイパーの両端をそれぞれナットで支持し、その2個のナットをそれぞれリードスクリューで等速駆動するため、小さな駆動力で光学フィルタ表面を確実に走査することができる。
(2)ワイパー駆動のための主要機構部を、光学フィルタ表面よりも撮像素子側(表面から突出しない側)、かつ光学フィルタの光軸を挟んで対向する位置に配置した。そのため、光学フィルタ直前にシャッタ機構、あるいは他の光学素子を配置でき、装置の小型化に有効である。
(3)剛体のワイパー基体両端を、板バネ等の弾性部材を用いて光学フィルタに押し付けるため、ワイパー上の植毛部と光学フィルタ間の押圧力分布を均一にでき、光学フィルタ全域に渡って均一な塵埃除去効果を得ることができる。
According to the above first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since both ends of the belt-shaped wiper are supported by nuts and the two nuts are driven at a constant speed by lead screws, respectively, the surface of the optical filter can be reliably scanned with a small driving force.
(2) The main mechanism for driving the wiper is disposed on the imaging element side (the side not protruding from the surface) of the optical filter surface and at a position facing the optical filter with the optical axis interposed therebetween. Therefore, a shutter mechanism or another optical element can be disposed immediately before the optical filter, which is effective for downsizing the apparatus.
(3) Since both ends of the rigid wiper base are pressed against the optical filter by using an elastic member such as a leaf spring, the pressure distribution between the flocked portion on the wiper and the optical filter can be made uniform, and uniform over the entire optical filter. A good dust removal effect.
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、基台部分が剛体のワイパーを板バネで光学フィルタに押圧し、均一な押圧力分布を得る例を示した。以下に説明する第2の実施形態では、ワイパー基台を板バネ(弾性体)とし、その初期形状を湾曲させておいて平面状の光学フィルタに押し付けることで、均一な押圧力分布を得る例を示す。なお、ワイパー部分以外の構成は第1の実施形態と同一である。以下、図5及び図6を用いて第2の実施形態の構成と作用について説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, an example in which a uniform wiper distribution is obtained by pressing a wiper whose base is a rigid body against an optical filter with a leaf spring. In the second embodiment described below, an example of obtaining a uniform pressure distribution by using a wiper base as a leaf spring (elastic body) and curving its initial shape against a planar optical filter. Indicates. The configuration other than the wiper portion is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the configuration and operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5は、第2の実施形態におけるクリーニングユニットの構成図で、第1の実施形態の図2に対応する。第1の実施形態のクリーニングユニット20では、ワイパー31は帯状の剛体に静電植毛を施したものであった。これに対して第2の実施形態のクリーニングユニット200では、ワイパー231は図5(a)に示すように、予め所定の曲率にて光学フィルタ14に向かって凸となるように湾曲させた帯状の板バネ231aの凸面側に静電植毛231bを施したものである。そしてクリーニングユニット200を光学フィルタ14の表面側に組み込むと、図5(c)のごとく、板バネ状ワイパー231は光学フィルタ14の前面に押し付けられ、略均一な押圧力が発生する。この際の板バネの初期形状と押圧力分布の関係を、図6を用いて説明する。
FIG. 5 is a configuration diagram of the cleaning unit in the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 in the first embodiment. In the
図6(a)は、直線状の梁の両端を支点で支持した状態を示し、図6(b)はこの梁に等分布荷重w(単位はN/m)を与えたときの梁が撓んだ状態を示している。この撓み形状は材料力学の文献に記載されている撓み曲線式から導くことができる。図6(c)は第2の実施形態のワイパーにおける、無負荷状態での形状を表わした図である。 FIG. 6A shows a state in which both ends of a linear beam are supported by fulcrums, and FIG. 6B shows that the beam is deflected when an equally distributed load w (unit: N / m) is applied to the beam. It shows a state of stagnation. This bending shape can be derived from the bending curve formula described in the literature of material mechanics. FIG. 6C is a diagram showing the shape of the wiper according to the second embodiment in an unloaded state.
ワイパー231は、帯状の板バネ231aを製造する際に、図6(b)の梁の撓み曲線と同一形状となるよう塑性変形させたのち、光学フィルタ14と当接する面に静電植毛231bを施し、次いで両端をナット27、28の先端に固定して形成される。これを光学フィルタ14の近傍に組み込んだ状態を示したものが図6(d)である。ワイパー231と光学フィルタ14の当接量を漸増させると、当接部の押圧力は漸増し、ワイパー231は光学フィルタの平面に習って直線に近づいていく。そしてその形状が直線に達した時、押圧力分布は図6(b)に示した等分布荷重wと一致する。よって、図6(d)に示した状態となるように、クリーニングユニット200と光学フィルタ14の相対位置を予め決めておくことで、ワイパー231と光学フィルタ14の間の押圧力を均一に維持することができる。
The
以上の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の以下の(1)、(2)の効果に加えて(3)、(4)、(5)のような効果が得られる。
(1)帯状ワイパーの両端をそれぞれナットで支持し、その2個のナットをそれぞれリードスクリューで等速駆動するため、小さな駆動力で光学フィルタ表面を確実に走査することができる。
(2)ワイパー駆動のための主要機構部を、光学フィルタ表面よりも撮像素子側、かつ光学フィルタの光軸を挟んで対向する位置に配置したため、光学フィルタ直前にシャッタ機構、あるいは他の光学素子を配置でき、装置の小型化に有効である。
(3)所定形状に湾曲させた板バネ製ワイパー基体の両端を支持して光学フィルタに押し付けるため、ワイパー上の植毛部と光学フィルタ間の押圧力分布を略均一にでき、光学フィルタ全域に渡って均一な塵埃除去効果を得ることができる。
(4)ワイパーと押圧力発生部材を一体化できるため、装置を安価に製造できる。
(5)ワイパーを薄型化できるため、装置の更なる小型化が可能である。
According to the second embodiment described above, the following effects (3), (4), and (5) are obtained in addition to the following effects (1) and (2) similar to those of the first embodiment. It is done.
(1) Since both ends of the belt-shaped wiper are supported by nuts and the two nuts are driven at a constant speed by lead screws, respectively, the surface of the optical filter can be reliably scanned with a small driving force.
(2) Since the main mechanism for driving the wiper is disposed on the image sensor side of the optical filter surface and at a position facing the optical axis of the optical filter, the shutter mechanism or other optical element is provided immediately before the optical filter. This is effective for downsizing the apparatus.
(3) Since both ends of the leaf spring wiper base curved in a predetermined shape are supported and pressed against the optical filter, the pressure distribution between the flocked portion on the wiper and the optical filter can be made substantially uniform, and the entire area of the optical filter can be distributed. And uniform dust removal effect.
(4) Since the wiper and the pressing force generating member can be integrated, the device can be manufactured at low cost.
(5) Since the wiper can be thinned, the apparatus can be further reduced in size.
(第3の実施形態)
第1及び第2の実施形態では、植毛式ワイパーで光学フィルタの塵埃を除去する例を示した。以下に説明する第3の実施形態では、ゴムブレード式ワイパーを光学フィルタ表面に押圧して走査し、塵埃を除去する例を示す。なお、ワイパー部分以外の構成は第1の実施形態と同一である。以下、図7を用いて第3の実施形態の構成と作用について説明する。
(Third embodiment)
In 1st and 2nd embodiment, the example which removes the dust of an optical filter with the flocking type wiper was shown. In the third embodiment described below, an example is shown in which a rubber blade type wiper is pressed against the surface of an optical filter and scanned to remove dust. The configuration other than the wiper portion is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the configuration and operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.
図7は第3の実施形態におけるクリーニングユニットの構成図で、第1の実施形態の図2に対応する。第1の実施形態のクリーニングユニット20では、ワイパー31は帯状の剛体に静電植毛を施し、これを板バネ29,30を介してナット27,28で支持するものであった。これに対して第3の実施形態のクリーニングユニット300では、ワイパー331は自動車のウィンドウワイパーと同様のゴムブレード式ワイパーが用いられる。図7(b)に、クリーニングユニット単体の拡大断面図を示すが、ワイパー331は断面がコの字状の高剛性の金属枠331aと、ゴムブレード331bとからなる。そして図7(a)に示すように、ワイパー331の両端は第1の実施形態と同様に、板バネ29,30を介してナット27,28に結合される。
FIG. 7 is a configuration diagram of the cleaning unit in the third embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. In the
そこで光学フィルタ14を含む撮像素子15を組み込むと、図7(c)に示すように板バネ29,30の弾性変形によりワイパー331は所定の力で光学フィルタ14に当接する。そして図7(d)に示すようにゴムブレード331bの先端が変形し、ワイパー331を上から下に走査することで光学フィルタ表面の塵埃が除去される。
Therefore, when the
以上の第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の以下の(1)、(2)の効果に加えて(3)、(4)のような効果が得られる。
(1)帯状ワイパーの両端をそれぞれナットで支持し、その2個のナットをそれぞれリードスクリューで等速駆動するため、小さな駆動力で光学フィルタ表面を確実に走査することができる。
(2)ワイパー駆動のための主要機構部を、光学フィルタ表面よりも撮像素子側、かつ光学フィルタの光軸を挟んで対向する位置に配置したため、光学フィルタ直前にシャッタ機構、あるいは他の光学素子を配置でき、装置の小型化に有効である。
(3)剛体のワイパー基体両端を、板バネを用いて光学フィルタに押し付けるため、ワイパーが有するゴムブレード先端と光学フィルタ間の押圧力分布を均一にでき、光学フィルタ全域に渡って均一な塵埃除去効果を得ることができる。
(4)押圧力がゴムブレード先端に集中するため、強固に付着した塵埃も確実に除去できる。
According to the third embodiment described above, effects (3) and (4) can be obtained in addition to the following effects (1) and (2) similar to those of the first embodiment.
(1) Since both ends of the belt-shaped wiper are supported by nuts and the two nuts are driven at a constant speed by lead screws, respectively, the surface of the optical filter can be reliably scanned with a small driving force.
(2) Since the main mechanism for driving the wiper is disposed on the image sensor side of the optical filter surface and at a position facing the optical axis of the optical filter, the shutter mechanism or other optical element is provided immediately before the optical filter. This is effective for downsizing the apparatus.
(3) Since both ends of the rigid wiper base are pressed against the optical filter using leaf springs, the pressure distribution between the tip of the rubber blade of the wiper and the optical filter can be made uniform, and dust can be removed uniformly throughout the optical filter. An effect can be obtained.
(4) Since the pressing force is concentrated on the tip of the rubber blade, it is possible to reliably remove the dust adhered firmly.
(第4の実施形態)
第1乃至第3の実施形態では、ワイパーが光学フィルタの有効部表面と接触しながら走査することで塵埃を除去する例を示した。以下に説明する第4の実施形態では、ナイフエッジ式ワイパーを光学フィルタ表面から微小量離間させて走査し、塵埃を除去する例を示す。なお、ワイパー部分以外の構成は第1の実施形態と同一である。以下、図8を用いて第4の実施形態の構成と作用について説明する。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, an example has been described in which dust is removed by scanning while the wiper is in contact with the effective portion surface of the optical filter. In a fourth embodiment described below, an example is shown in which a knife edge wiper is scanned with a small amount away from the optical filter surface to remove dust. The configuration other than the wiper portion is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the configuration and operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図8は第4の実施形態におけるクリーニングユニットの構成図で、第1の実施形態の図2に対応する。第4の実施形態のクリーニングユニット400が備えるワイパー431は、図8(a)の斜視図及び図8(b)の断面図に示すように、上縁と下縁がナイフエッジになった帯状剛体部材である。そして図8(c)に示すように、ワイパー431の裏面、すなわち光学フィルタ14との当接面には、所定高さの半球状エンボス431aが3個設けられている。ここでエンボスの高さは、撮像素子15にとって有害な塵埃の大きさと同等以下に設定される。本実施形態では、エンボス高さを20μmとしている。そこで、本実施形態のクリーニングユニット400と、光学フィルタ14を含む撮像素子15を組み合わせると、図8(d)に示すようにエンボス431aの先端が光学フィルタ14の表面に当接する。すると、ワイパー431のナイフエッジ部と光学フィルタ14の表面には、エンボス431aの高さに相当するギャップが形成されるため、ワイパー431の走査により、20μmよりも大きな塵埃が除去される。また、エンボス431aは光学フィルタ14の光学的有効範囲外に設けられているため、エンボス431aの接触により光学フィルタ14の表面に擦過痕を生じさせても、光学的にはなんら影響はない。
FIG. 8 is a configuration diagram of the cleaning unit according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. The
以上の第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の以下の(1)、(2)の効果に加えて(3)、(4)のような効果が得られる。
(1)帯状ワイパーの両端をそれぞれナットで支持し、その2個のナットをそれぞれリードスクリューで等速駆動するため、小さな駆動力で光学フィルタ表面を確実に走査することができる。
(2)ワイパー駆動のための主要機構部を、光学フィルタ表面よりも撮像素子側、かつ光学フィルタの光軸を挟んで対向する位置に配置したため、光学フィルタ直前にシャッタ機構、あるいは他の光学素子を配置でき、装置の小型化に有効である。
(3)ナイフエッジとエンボスを有する剛体のワイパー両端を、板バネを用いて光学フィルタに押し付けるため、所定サイズ以上の塵埃を確実に除去することができる。
(4)光学フィルタの光学的有効領域にはワイパー部材が接触しないため、有効領域内に擦過痕が生じる恐れがない。
According to the above fourth embodiment, in addition to the following effects (1) and (2) similar to those of the first embodiment, the effects (3) and (4) can be obtained.
(1) Since both ends of the belt-shaped wiper are supported by nuts and the two nuts are driven at a constant speed by lead screws, respectively, the surface of the optical filter can be reliably scanned with a small driving force.
(2) Since the main mechanism for driving the wiper is disposed on the image sensor side of the optical filter surface and at a position facing the optical axis of the optical filter, the shutter mechanism or other optical element is provided immediately before the optical filter. This is effective for downsizing the apparatus.
(3) Since both ends of a rigid wiper having a knife edge and emboss are pressed against the optical filter using a leaf spring, dust of a predetermined size or more can be reliably removed.
(4) Since the wiper member does not come into contact with the optically effective area of the optical filter, there is no possibility that scratch marks will be generated in the effective area.
(第5の実施形態)
第1乃至第4の実施形態では、ワイパーが光学フィルタの塵埃を機械的に除去する例を示した。以下に説明する第5の実施形態では、静電気力等の遠隔力を用いて塵埃を除去する例を示す。なお、ワイパー部分以外の構成は第1の実施形態と同一である。以下、図9を用いて第5の実施形態の構成と作用について説明する。
(Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, an example in which the wiper mechanically removes dust from the optical filter has been described. In the fifth embodiment described below, an example is shown in which dust is removed using a remote force such as an electrostatic force. The configuration other than the wiper portion is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the configuration and operation of the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
図9は第5の実施形態におけるクリーニングユニットの構成図で、第1の実施形態の図2に対応する。第5の実施形態のクリーニングユニット500が備えるワイパー531は、図9(c)に示すように、帯状剛体部材531aの裏面、すなわち光学フィルタ14と対向する面に、2本の対向電極を有したフレキシブルプリント基板531bが接着固定されている。またワイパー531は図9(a)に示すように、その両端がナット27,28に直接固定支持される。そして、クリーニングユニット500と撮像素子15の組み立て時には、図9(b)に示すように、フレキシブルプリント基板531bと光学フィルタ表面のギャップが所定量、例えば0.1mmとなるように調整される。
FIG. 9 is a configuration diagram of the cleaning unit according to the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. As shown in FIG. 9C, the
以上の構成において、モータ24を駆動してワイパー531を上から下に走査する際、フレキシブルプリント基板531bの対向電極には所定の電圧が印加される。すると、光学フィルタ14の表面に付着した塵埃を含む空間には電界が発生し、その電界の作用により塵埃が除去される。ここで、電界による作用とは、クーロン力による帯電塵埃の吸引や排斥、グラディエント力による塵埃の吸引、コロナ放電による光学フィルタ表面の除電作用等を指し、それぞれの作用を発現するのに適した形態の電圧を印加すればよい。
In the above configuration, when the
以上の第5の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の以下の(1)、(2)の効果に加えて(3)のような効果が得られる。
(1)帯状ワイパーの両端をそれぞれナットで支持し、その2個のナットをそれぞれリードスクリューで等速駆動するため、小さな駆動力で光学フィルタ表面を確実に走査することができる。
(2)ワイパー駆動のための主要機構部を、光学フィルタ表面よりも撮像素子側、かつ光学フィルタの光軸を挟んで対向する位置に配置したため、光学フィルタ直前にシャッタ機構、あるいは他の光学素子を配置でき、装置の小型化に有効である。
(3)ワイパーは光学フィルタに対して非接触で走査されるため、ワイパー駆動負荷が低減され、駆動モータを始めとする各部材の小型化と省電力化が図れる。
According to the fifth embodiment described above, in addition to the following effects (1) and (2) similar to those of the first embodiment, the effect (3) can be obtained.
(1) Since both ends of the belt-shaped wiper are supported by nuts and the two nuts are driven at a constant speed by lead screws, respectively, the surface of the optical filter can be reliably scanned with a small driving force.
(2) Since the main mechanism for driving the wiper is disposed on the image sensor side of the optical filter surface and at a position facing the optical axis of the optical filter, the shutter mechanism or other optical element is provided immediately before the optical filter. This is effective for downsizing the apparatus.
(3) Since the wiper is scanned in a non-contact manner with respect to the optical filter, the wiper driving load is reduced, and miniaturization and power saving of each member including the driving motor can be achieved.
(第6の実施形態)
第1乃至第4の実施形態では、板バネ等の弾性部材を用いてワイパーと光学フィルタ間に当接力を発生させていた。以下に説明する第6の実施形態では、駆動手段であるリードスクリューとナット間に働く摩擦トルクをワイパーの押圧力に利用する例を示す。なお、ワイパーとナット部分以外の構成は第1の実施形態と同一である。以下、図10を用いて第6の実施形態の構成と作用について説明する。
(Sixth embodiment)
In the first to fourth embodiments, an abutting force is generated between the wiper and the optical filter using an elastic member such as a leaf spring. In the sixth embodiment described below, an example is shown in which a friction torque acting between a lead screw and a nut, which is a driving means, is used as a pressing force of a wiper. The configuration other than the wiper and the nut portion is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the configuration and operation of the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
図10は第6の実施形態におけるクリーニングユニットの構成図で、図10(a)はクリーニングユニット600単体の斜視図である。図10(a)において、ワイパー631は第1の実施形態のワイパー31と同様、金属製の帯状剛体部材の裏面に静電植毛が施されている。
FIG. 10 is a configuration diagram of the cleaning unit in the sixth embodiment, and FIG. 10A is a perspective view of the
627,628はナットで、リードスクリュー22及び23に螺合して上下に移動可能であり、かつワイパー631の両端を支持することでワイパーを上下に駆動するための駆動部材の一部をなしている。629,630は連結ピンで、ワイパー631の両端をナット627、628に対して回動可能に軸支する。そしてこれらの部材以外は第1の実施形態と同様の部材で構成されるため、説明は省略する。
以上の構成において、モータ24に通電し、モータ軸25を図10(a)の矢印方向に回転させると、その回転が4個の傘歯車26a乃至29dを介してリードスクリュー22,23とナット627,628を以下のように駆動する。
In the above configuration, when the
まずリードスクリュー22は反時計方向に回転し、ナット627を下方に駆動する。また、リードスクリュー23は時計方向に回転し、ナット628はナット627と等速度で下方に駆動される。すると、連結ピン629,630で結合されたワイパー631も下方に向かって並進駆動される。
First, the
ここで、リードスクリュー22とナット627の螺合部には摩擦トルクが働くため、ナット627には下方への駆動力のほかに反時計方向の回転トルクも発生する。同様に、リードスクリュー23とナット628の螺合部に働く摩擦トルクにより、ナット628には下方への駆動力のほかに時計方向の回転トルクも発生する。よって、ワイパー631を下方に駆動する際は、ワイパー631の両端において光学フィルタ14に向かう押圧力が発生する。
Here, since friction torque acts on the screwed portion of the
図10(b)は、クリーニングユニット600と撮像素子15を結合し、ワイパー631を下方に駆動(往動)する際のワイパー近傍の拡大断面図である。上述したように、ワイパー631にはナットの摩擦トルクにより図面において右方向の力が作用するため、ワイパー631の植毛処理部が光学フィルタ14の表面に当接した状態で下方に駆動される。そしてワイパー631が下端に達すると、ワイパー位置検出装置33がこれを検知し、モータ24を反転させてワイパー631は上方に復動する。その際、リードスクリュー22及び23と、ナット627及び628の螺合部に発生する摩擦トルクは往動時と反転する。よって図10(c)に示すように、ワイパー631の両端には光学フィルタ14から離間する方向の力が作用する。ここで、ナット627の外側には突起状のストッパ627aが設けられ、ナット628の外側にも突起状のストッパ628aが設けられる。そして両ストッパ627a,628aが側枠21c及び21dの内面に当接することで、両ナット627,628の回動角を制限している。従って、ワイパー631と光学フィルタ14の離間量も所定値に制限され、ワイパー631とシャッタ13の衝突が回避される。
FIG. 10B is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the wiper when the
図10(d)は、ワイパー631を上方に駆動(復動)する際のワイパー近傍の拡大断面図である。上述したように、ワイパー631にはナットの摩擦トルクにより図面上左方向の力が作用するため、ワイパー631の植毛処理部は光学フィルタ14の表面から離れた状態で上方に駆動される。
FIG. 10D is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the wiper when the
そして、ワイパー631が初期位置すなわち上端に復帰すると、ワイパー位置検出装置32がこれを検知し、モータ24を停止して1回の塵埃除去動作が完了する。
When the
以上の第6の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の以下の(1)、(2)の効果に加えて(3)、(4)のような効果が得られる。
(1)帯状ワイパーの両端をそれぞれナットで支持し、その2個のナットをそれぞれリードスクリューで等速駆動するため、小さな駆動力で光学フィルタ表面を確実に走査することができる。
(2)ワイパー駆動のための主要機構部を、光学フィルタ表面よりも撮像素子側、かつ光学フィルタの光軸を挟んで対向する位置に配置したため、光学フィルタ直前にシャッタ機構、あるいは他の光学素子を配置でき、装置の小型化に有効である。
(3)ワイパーを光学フィルタに押し付けるための当接力はナット螺合部に発生する摩擦力を利用するため、バネの欠点である力の変位依存性が発現しない。よって、クリーニングユニットと光学フィルタの相対位置に誤差やばらつきが生じても、常に一定の押圧力が得られる。
(4)ワイパーは上方から下方に駆動する時のみ塵埃除去を行ない、反転駆動時は光学フィルタから離間するため、拭き取られた塵埃は光学フィルタの下方に落下し、上方に溜まることがない。従って除去した塵埃の光学フィルタへの再付着を防止できる。
According to the above sixth embodiment, in addition to the following effects (1) and (2) similar to those of the first embodiment, the effects (3) and (4) can be obtained.
(1) Since both ends of the belt-shaped wiper are supported by nuts and the two nuts are driven at a constant speed by lead screws, respectively, the surface of the optical filter can be reliably scanned with a small driving force.
(2) Since the main mechanism for driving the wiper is disposed on the image sensor side of the optical filter surface and at a position facing the optical axis of the optical filter, the shutter mechanism or other optical element is provided immediately before the optical filter. This is effective for downsizing the apparatus.
(3) Since the contact force for pressing the wiper against the optical filter uses the frictional force generated at the nut screwing portion, the displacement dependency of the force, which is a defect of the spring, does not appear. Therefore, even if an error or variation occurs in the relative position between the cleaning unit and the optical filter, a constant pressing force can always be obtained.
(4) The wiper removes dust only when it is driven downward from above, and is separated from the optical filter during reverse driving, so that the wiped dust falls below the optical filter and does not accumulate upward. Therefore, it is possible to prevent the removed dust from reattaching to the optical filter.
なお、第6の実施形態の摩擦トルクによる押圧機構を、第3乃至第5の実施形態のワイパーに用いてもよい。 In addition, you may use the press mechanism by the friction torque of 6th Embodiment for the wiper of 3rd thru | or 5th Embodiment.
本発明は、光学素子や撮像素子の塵埃を小型で簡単な機構により確実に除去するための装置を提供するもので、特に電子カメラ等の撮像装置に有効である。 The present invention provides an apparatus for reliably removing dust from an optical element and an imaging element by a small and simple mechanism, and is particularly effective for an imaging apparatus such as an electronic camera.
1 カメラ本体
2 カメラマウント
3 カメラ側接点
4 LED
5 メインミラー
6 メインミラー保持枠
7 サブミラー
8 サブミラー保持枠
9 ファインダスクリーン
10 焦点検出ユニット
11 ペンタダハプリズム
12 接眼レンズ
13 シャッタ
14 光学ローパスフィルタ
15 撮像素子
20,200,300,400,500,600 クリーニングユニット
21 クリーニングユニット枠体
22,23 リードスクリュー
24 モータ
26a,26b,26c,26d 傘歯車
27,28,627,628 ナット
31,231,331,431,531,631 ワイパー
41 カメラCPU
44 表示器駆動回路
47 クリーニング機構駆動回路
54 LED駆動回路
55 撮像素子駆動回路
60 表示器
80 交換レンズ
81 撮影光学系
82 レンズマウント
83 絞り機構
84 レンズ側接点
91 レンズCPU
1 Camera body 2
5
44
Claims (9)
前記光学素子の外側に配置されたリードスクリューと、A lead screw disposed outside the optical element;
前記リードスクリューを駆動する駆動源と、A drive source for driving the lead screw;
前記リードスクリューに螺合するナットと、A nut screwed into the lead screw;
前記ナットに対して回動可能に軸支され、前記被清掃面に付着した異物を除去する異物除去部材と、を備え、A foreign matter removing member that is pivotally supported with respect to the nut and removes the foreign matter attached to the surface to be cleaned;
前記駆動源が前記リードスクリューを第1の方向に駆動する際に、前記ナットには、前記リードスクリューと前記ナットとの間の回転摩擦力によって、前記異物除去部材を前記被清掃面に略均一に押し付ける力が作用することを特徴とする異物除去装置。When the drive source drives the lead screw in the first direction, the nut is substantially uniformly disposed on the surface to be cleaned by the rotational frictional force between the lead screw and the nut. A foreign matter removing device characterized in that a pressing force acts on the surface.
前記光学素子の一方の外側に配置された第1のリードスクリューと、A first lead screw disposed on one outer side of the optical element;
前記光学素子の他方の外側に配置された第2のリードスクリューと、A second lead screw disposed on the other outer side of the optical element;
前記第1のリードスクリューおよび前記第2のリードスクリューを駆動する駆動源と、A drive source for driving the first lead screw and the second lead screw;
前記第1のリードスクリューに螺合する第1のナットと、A first nut threadably engaged with the first lead screw;
前記第2のリードスクリューに螺合する第2のナットと、A second nut threadably engaged with the second lead screw;
一方端が前記第1のナットに対して回動可能に軸支されるとともに、他方端が前記第2のナットに対して回動可能に軸支され、前記被清掃面に付着した異物を除去する異物除去部材と、を備え、One end is pivotally supported with respect to the first nut and the other end is pivotally supported with respect to the second nut so as to remove foreign matter adhering to the surface to be cleaned. A foreign matter removing member that
前記駆動源が前記第1のリードスクリューを第1の方向に駆動するとともに前記第2のリードスクリューを第2の方向に駆動する際に、前記第1のナットには、前記第1のリードスクリューと前記第1のナットとの間の回転摩擦力によって、前記異物除去部材の一方端を前記被清掃面に略均一に押し付ける力が作用し、前記第2のナットには、前記第2のリードスクリューと前記第2のナットとの間の回転摩擦力によって、前記異物除去部材の他方端を前記被清掃面に略均一に押し付ける力が作用することを特徴とする異物除去装置。When the drive source drives the first lead screw in the first direction and drives the second lead screw in the second direction, the first nut may include the first lead screw. And a force that presses one end of the foreign matter removing member substantially uniformly against the surface to be cleaned by a rotational friction force between the first nut and the first nut, and the second lead is applied to the second nut. A foreign matter removing apparatus, wherein a force that presses the other end of the foreign matter removing member substantially uniformly against the surface to be cleaned is exerted by a rotational frictional force between a screw and the second nut.
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