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JP2012050016A - 撮像装置 - Google Patents

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JP2012050016A
JP2012050016A JP2010192731A JP2010192731A JP2012050016A JP 2012050016 A JP2012050016 A JP 2012050016A JP 2010192731 A JP2010192731 A JP 2010192731A JP 2010192731 A JP2010192731 A JP 2010192731A JP 2012050016 A JP2012050016 A JP 2012050016A
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shutter unit
vibration
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Koji Sakatani
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Olympus Imaging Corp
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Abstract

【課題】シャッタユニット等から発生する塵埃を抑止する構成を簡単な構成で実現し機器の小型化に寄与し得る撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像ユニット14と、撮像ユニットの被写体側前面に位置するシャッタユニット13と、シャッタユニットの被写体側に配置されていて当該シャッタユニットへ塵埃が侵入するのを防止する第1の光学部材18と、シャッタユニットの撮像ユニット側に配置されていて当該シャッタユニットへ塵埃が侵入するのを防止する第2の光学部材17bと、第1の光学部材又は第2の光学部材の少なくとも一方に配置されていて被写体光が透過する領域以外の位置で第1の光学部材又は第2の光学部材を振動させる加振用振動部材17aとを具備する。
【選択図】図1

Description

この発明は、撮像装置、詳しくは防塵機能を有し撮影レンズ交換式の撮像装置に関するものである。
従来、撮影光学系により結像された光学像を固体撮像素子等の光電変換素子等(以下、単に撮像素子等という)によって順次画像信号に変換し、これにより得られた画像信号を所定の形態の画像データとして記録媒体に記録し得ると共に、この記録媒体に記録された画像データを画像として再生表示する液晶表示装置(LCD)等の画像表示装置を備えて構成されたデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置(以下、これらを総称してカメラという)が一般に実用化され、広く普及している。
また、この種のカメラにおいては、撮影光学系を具備する撮影レンズユニットをカメラ本体に対して着脱自在に構成し、必要に応じて所望の種類(画角等)の撮影光学系を持つ撮影レンズユニットに交換して使用し得るように構成したいわゆる撮影レンズ交換式のカメラが古くから実用化されている。
このような形態の撮影レンズ交換式カメラは、カメラ本体から撮影レンズユニットを取り外した状態では、例えば撮像素子等の受光面若しくは撮像素子等の前面側に設けられる光学素子等の表面に微小な塵埃等が付着する可能性が高い。これらの塵埃等が上記受光面若しくは光学素子表面に付着した状態のまま、そのカメラの使用を続けると、例えば撮影レンズを通してカメラ本体内に入射した光が、上記塵埃等によって遮られる可能性が生じ得る。この場合、その塵埃等が付着している箇所に対応する撮像素子等の画素部は正常に入射光を受光できないことになる。したがってこれにより正しい画像信号の出力を行なうことができずに、黒点若しくはシミのような点等を形成し、画質を劣化させてしまうという問題点がある。
そこで、従来のカメラにおいては、撮像素子等の受光面若しくは撮像素子等の前面側に設けられる光学素子等の表面に塵埃等が付着するのを抑止するためのさまざまな工夫が、例えば特開2002−090842号公報,特開2002−204379号公報,特開2003−348397号公報等によって開示され、また実用化されている。
上記特開2002−090842号公報に開示されているカメラは、シャッタ幕よりも前面側(レンズ側,被写体寄りの部位)に保護ガラスを配置し、該保護ガラスと撮像素子等の前面との間の空間を密封構造とすることによって、撮像素子等の受光面若しくは撮像素子前面側光学素子等に塵埃等が付着するのを抑止すると共に、保護ガラスの外面に付着した塵埃等は容易に清掃し得る配置とするというものである。
また、上記特開2002−204379号公報,特開2003−348397号公報等に開示されているカメラは、撮像素子の前面に光学素子を配置して、該光学素子と撮像素子前面との間の空間を密封構造にすると共に、上記光学素子を加振部材を用いて振動させる加振装置を備えることによって、該光学素子の表面に付着した塵埃等を積極的に払い落とすというものである。
特開2002−090842号公報 特開2002−204379号公報 特開2003−348397号公報
ところが、上記特開2002−090842号公報によって開示されている手段によれば、保護ガラスの表面に極めて微少な塵埃等、例えば数μm程度の大きさの塵埃等が付着していたとしても、それを使用者が目視等により識別するのは極めて困難である。しかしながら、たとえ数μm程度の極小サイズの塵埃等であっても撮像素子等によって取得される画像に悪影響を及ぼす可能性がある。
また、当該公報に記載の構成は、保護ガラスを設置するのみの構成であるので、カメラ本体に撮影レンズユニットを装着した状態では、保護ガラスの表面に塵埃等が付着しているかどうかの確認を行うことができないという問題点がある。なお、保護ガラスの表面を確認することができるのは、撮影レンズユニットをカメラ本体から取り外した状態にした時であるが、この状態が、カメラ内部へ塵埃等が最も侵入しやすい状態であるといえる。
さらに、当該公報に記載の構成では、保護ガラスをシャッタ幕よりも前面側に配置するようにしている。ここで、シャッタ部材(幕)が機械的に駆動させる方式の機械式シャッタユニットが採用されている場合には、例えばシャッタ羽根の摺動動作によってシャッタ羽根又はシャッタ台板表面等が磨耗することによって塵埃等が生じる可能性がある。したがって、当該シャッタユニットから発生した塵埃等は、密封空間内において浮遊し、保護ガラスの内側面に付着する可能性もある。しかしながら、当該手段による構成では、外部から侵入する塵埃等について考慮するのみで、これらの内部で発生する塵埃等については考慮していない。
また、上記特開2002−204379号公報,特開2003−348397号公報等によって開示されている手段によれば、機械式シャッタユニットは密封空間の外部に配設される構成であるので、例えばカメラの外部からカメラ本体内部へと進入した塵埃等がシャッタ羽根の隙間等に入り込む等によって、シャッタユニットの動作を阻害してしまう可能性があるという問題点がある。
また、当該公報等に記載の構成では、カメラ本体から撮影レンズユニットを取り外した状態としたとき、カメラ本体内のシャッタ羽根は、マウント部から容易に手の届く位置に配置される構成となる。したがって、使用者が誤ってシャッタ羽根を傷付けてカメラの機能を損ねてしまう可能性があるという問題点がある。
さらに、当該公報に記載の構成において、機械式シャッタユニットを採用した場合、シャッタユニットから生じた塵埃等が、カメラ内部に舞い散って浮遊し、カメラ内部の各種の構成ユニットに付着してしまう可能性がある。この場合には、例えばファインダースクリーンに付着して観察像の視野を阻害したり、測距装置の光学系に付着して測距機能の誤検出を生じたり、駆動機構に入り込んでモータやギヤ列等の破損の原因になる等、塵埃等が他の構成ユニットに悪影響を及ぼす可能性があるという問題点がある。
一方、この種の撮像装置は、常に小型化及び軽量化の要求が強く求められている。したがって、外部から侵入したりシャッタユニット等から発生する塵埃等を抑止し除去するための機構についても、機構の簡略化及び小型化の要求がある。
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、機械式シャッタユニット等から発生する塵埃等が装置内部に浮遊し他の構成ユニットに付着してしまうことを抑止する構成を、簡単な構成で実現しつつ、機器の小型化に寄与し得る撮像装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明による撮像装置は、撮像ユニットと、上記撮像ユニットの被写体側前面に位置するシャッタユニットと、上記シャッタユニットの被写体側に配置されていて当該シャッタユニットへ塵埃が侵入するのを防止する第1の光学部材と、上記シャッタユニットの上記撮像ユニット側に配置されていて当該シャッタユニットへ塵埃が侵入するのを防止する第2の光学部材と、上記第1の光学部材又は上記第2の光学部材の少なくとも一方に配置されていて被写体光が透過する領域以外の位置で上記第1の光学部材又は上記第2の光学部材を振動させる加振用振動部材と、を具備したことを特徴とする。
本発明によれば、機械式シャッタユニット等から発生する塵埃等が装置内部に浮遊し他の構成ユニットに付着してしまうことを抑止する構成を、簡単な構成で実現しつつ、機器の小型化に寄与し得る撮像装置を提供することができる。
本発明の第1の実施形態の撮像装置において、本発明に関わる主要構成を示す概略構成図である 図1の撮像装置において、本発明に関る主要構成ユニットを取り出して前面側から見た分解斜視図である 図1の撮像装置において、本発明に関る主要構成ユニットを取り出して背面側から見た分解斜視図である 図1の撮像装置において、本発明に関る主要構成ユニットを取り出して前面側から見た平面図である 図4の[5]−[5]線に沿う断面図である 図4の[6]−[6]線に沿う断面図である 本発明の第2の実施形態の撮像装置において、本発明に関わる主要構成を示す概略構成図である 図7の撮像装置における主要構成ユニットの断面図である 本発明の第3の実施形態の撮像装置において、本発明に関わる主要構成ユニットを前面側から見た分解斜視図である 図9の主要構成ユニットを背面側から見た分解斜視図である 図9の主要構成ユニットの断面図である 本発明の第4の実施形態の撮像装置において、本発明に関わる主要構成ユニットを前面側から見た分解斜視図である 図12の主要構成ユニットを背面側から見た分解斜視図である 図12の主要構成ユニットの断面図である
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。◎
以下に説明する本発明の各実施形態は、本発明を適用する撮像装置として、例えば撮影光学系により結像された光学像を固体撮像素子等の光電変換素子等(以下、単に撮像素子等という)によって順次画像信号に変換し、これにより得られた画像信号を所定の形態の画像データとして記録媒体に記録し得ると共に、この記録媒体に記録された画像データを画像として再生表示する液晶表示装置(LCD)等の画像表示装置を備えて構成されたデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置(以下、これらを総称してカメラという)に適用した場合の各種の例示である。
なお、本実施形態においては、カメラの使用時に被写体に対向する面をカメラの前面というものとする。カメラの使用時に使用者が対面する面をカメラの背面というものとする。また、カメラの使用時に天空に対向する側の面を上面というものとする。そして、カメラの上面に対向する面を底面というものとする。さらに、カメラの通常の使用状態で両側に配置される面を左側面及び右側面というものとする。この場合における左右の判別は、被写体側からカメラの前面に向かって見たときの左側又は右側をそれぞれ左又は右として区別する。
また、各実施形態においては、撮影レンズユニットにおける撮影光学系(撮影レンズ)の光軸を符号Oで表す。そして、この光軸Oに沿う方向において、カメラの前面に対向する被写体のある側を前方というものとし、カメラの背面寄りの部位に配置される撮像素子のある側を後方というものとする。
なお、以下の説明に用いる各図面においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これらの図面に記載された構成要素の数量,構成要素の形状,構成要素の大きさの比率及び各構成要素の相対的な位置関係は、図示の形態のみに限定されるものではない。
[第1の実施形態]
図1〜図6は、本発明の第1の実施形態を示す図である。まず、本発明の第1の実施形態の撮像装置であるカメラ1の概略構成について図1を用いて以下に説明する。
本実施形態のカメラ1は、撮影レンズ交換式カメラであって、かつ内部に反射ミラー等を含むファインダー光学系を省略した形態のいわゆるミラーレスカメラである。この種のカメラは、撮影レンズユニット12を透過して入射してくる被写体光束を、撮像ユニット14の撮像素子へと直接導いて、当該撮像素子の出力信号に基いて生成される画像信号を表示装置へと出力し、その表示画像を観察用の画像として利用するように構成されているものである。
カメラ1は、内部に各種の構成ユニットを有するカメラ本体11と、該カメラ本体11の前面に装着される撮影レンズユニット12とによって主に構成されている。
撮影レンズユニット12は、複数の光学レンズ等からなる撮影レンズ12aのほか、図示を省略しているが、撮影レンズ12aを保持する複数の枠部材や、これら複数の枠部材を駆動させる駆動部材や駆動モータ等の構成部材を有して構成される。この撮影レンズユニット12は、カメラ本体11に対して着脱自在となるように、例えばバヨネット式等の着脱機構を有して構成されている。なお、撮影レンズユニット12自体は、従来のレンズ交換式カメラ等において適用される一般的な構成のものが適用される。
カメラ本体11の内部には各種の構成ユニットが設けられている。これら各種の構成ユニットのうち本発明に関わる構成ユニットは、シャッタユニット13と、撮像ユニット14と、加振ユニット17等によって構成されるダストリダクションシステムユニット10である。したがって、以下の説明及び図面においては、主にダストリダクションシステムユニット10に関する詳細構成及び図示を説明するのみとし、カメラ本体11のその他の構成ユニットについては、従来の撮像装置(カメラ)と同様のものが適用されるものとして、その説明及び図示は省略する。
次に、本実施形態のカメラ1におけるダストリダクションシステムユニット10の詳細構成について、図1〜図6を用いて以下に説明する。
上述したように、本実施形態のカメラ1におけるダストリダクションシステムユニット10は、シャッタユニット13と、撮像ユニット14と、加振ユニット17等によって主に構成されている。
シャッタユニット13は、駆動モータ及び駆動機構を介してシャッタ羽根を機械的に開閉駆動する機械式シャッタユニットである。また、当該シャッタユニット13のシャッタ形式としては、撮像ユニット14の前方でシャッタ羽根が撮影レンズ12aの光軸Oに直交する方向に開閉移動することによって、撮影レンズユニット12を透過して入射する撮影光束の通過及び遮蔽を行うフォーカルプレーン方式のシャッタユニットである。なお、シャッタユニット13自体の構造は、従来の撮像装置(カメラ)に適用されている一般的な構造のものが適用されるものとし、以下の説明では、本発明に関わる特徴的な構成について説明する。
本実施形態のカメラ1に適用されるシャッタユニット13は、シャッタ台板13aと、シャッタ羽根13b等によって主に構成されている。
シャッタ台板13aは、当該シャッタユニット13を構成する各種の構成部材が取り付けられ、本シャッタユニット13の本体部を構成する部材である。このシャッタ台板13aには、例えばシャッタ羽根13bのほか、図示を省略しているが、シャッタ駆動モータ,シャッタ駆動機構等の構成部品が含まれる。
シャッタ台板13aの略中央部には、本実施形態のカメラ1の前面に装着された撮影レンズユニット12の撮影レンズ12aを透過してくる被写体からの光束(以下、単に被写体光束という)を通過させ得る略矩形状の開口13cが形成されている。
シャッタ羽根13bは、この開口13cを所定のタイミングで(撮影動作に連動して)開閉するための部材である。シャッタ羽根13bは、複数の薄板状部材を重ね合わせた形態で構成されている。なお、シャッタ羽根13b自体の構成やその開閉制御等の手段については、従来の撮像装置(カメラ)において利用される一般的なものが適用されるものとする。
シャッタユニット13の前面側(被写体側)には、第1の光学部材としての保護部材18が配置されている。そのために、シャッタユニット13の前面側には、上記開口13cの外周縁部を囲むように略矩形状の額縁部13fが形成されている。
第1の光学部材である保護部材18は、この額縁部13fによって保持されている。この場合において、保護部材18は、額縁部13fに対して、例えば接着等の固定手段により固設されている。これによって、保護部材18とシャッタユニット13の額縁部13fとの間の接合部は、密着状態が維持されるように構成されている。したがって、シャッタユニット13の内部において、当該保護部材18の後方側の面とシャッタ羽根13bを介して、その後方に配置される加振ユニット17の防塵部材17b(詳細は後述する)の前面との間には外部に対する密閉空間が形成されている。このような構成によって、第1の光学部材としての保護部材18は、シャッタユニット13の内部に塵埃等が侵入するのを抑止する役目をしている。
上記保護部材18は、撮影レンズユニット12を通過した被写体光束を通過させることができるように透明な光学部材によって形成されている。この保護部材18としては、例えば単なる保護用の透明ガラス板若しくは透明樹脂板等の保護板部材のほか、光学ローパスフイルタ,赤外カットフイルタ,偏光フイルタ,光学レンズ等の光学作用を有する板状光学部材等を適用することが可能である。また、保護部材18の表面または裏面の少なくとも一方には、帯電防止コート等の表面処理が施されている。
シャッタユニット13の上記額縁部13fの内縁部13eには、これに沿って粘着部材19が貼着されている。この粘着部材19は、シャッタユニット13内における上記密閉空間内で塵埃等が浮遊しないように吸着させる役目をする部材である。粘着部材19は、表面に粘着性を有して形成される部材、例えば両面テープ等が適用される。本実施形態では、この両面テープを内縁部13eの各辺に設けているが、これとは別に、例えば内縁部13eに対して粘着性を有する部材を塗布するという形態でもよい。
シャッタユニット13の後方には、撮像ユニット14が配設されている。この撮像ユニット14は、例えば裏面照射型CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor;相補型金属酸化膜半導体)や同型CCD(Charge Coupled Device;電荷結合素子)等の光電変換素子である固体撮像素子等(以下、これらを撮像素子と総称する)を有して構成される。
撮像ユニット14には、上記撮像素子のほか、例えば撮像素子用ドライバや撮像素子の出力信号を処理しカメラ本体11の内部制御回路や信号処理回路等へと伝達する各種の処理回路等を形成する電子回路部品等を含んで構成される。
撮像ユニット14の撮像素子の受光面は、撮影レンズユニット12を通過して入射して来る被写体光束を受光し得るように、カメラ1の前方に向けて配置されている。また、撮像素子の受光面の略中心位置が上記撮影レンズ12aの光軸Oと略一致するように、カメラ本体11の内部の所定の位置において撮像素子は配置されている。
そして、撮像ユニット14は、上記シャッタユニット13の背面側の所定部位においてビス20を用いてビス止め固定されている。そのために、シャッタユニット13の背面側には、図3に示すように複数(本実施形態では三本)の取付ボス13dが、光軸Oに沿う方向で背面に向けて突出するように植設されている。
なお、ここで、撮像ユニット14がシャッタユニット13に対してビス止め固定される状態とされるとき、両者の間には、前側から順に第1の弾性部材15,加振ユニット17,第2の弾性部材16が挟持される形態で配設される。
第1の弾性部材15は、シャッタユニット13の開口13cの形状に合わせて略同形状同サイズの矩形環状に形成されたゴム部材などの弾性を有する部材によって形成されている。この第1の弾性部材15は、シャッタユニット13の背面側に固定支持されている。そのために、シャッタユニット13の背面側には、上記開口13cの各辺に沿って外周縁部を囲むように形成された壁形状の支持部13hが設けられている。そして、第1の弾性部材15は、上記支持部13hの外周を囲むように配置されている。第1の弾性部材15は、この部位において接着等の手段によりシャッタユニット13の背面に対して固定されている。尚、この第1の弾性部材15は、壁形状の支持部13hを設けずに、直接シャッタユニット13の背面に接着しても良い。
シャッタユニット13の後方には、上記第1の弾性部材15を挟んで加振ユニット17が配設されている。加振ユニット17は、第2の光学部材としての防塵部材17bと、加振用振動部材17aと、電気基板17c等によって構成される。
第2の光学部材である防塵部材17bは、シャッタユニット13の後方、即ち撮像ユニット14の側に配置されていて、シャッタユニット13へ塵埃等が侵入するのを防止する役目をする部材である。
そのために、防塵部材17bは、その外周縁部近傍の所定の位置において、上記第1の弾性部材15に密着するように配設される。防塵部材17bは、上記保護部材18と略同様に、撮影レンズユニット12を通過した被写体光束を通過させることができるように透明な光学部材によって形成されている。そして、防塵部材17bは、上記保護部材18と同様に、例えば単なる保護用の透明ガラス板若しくは透明樹脂板等の保護用板状部材のほか、光学ローパスフイルタ,赤外カットフイルタ,偏光フイルタ,光学レンズ等の光学作用を有する板状光学部材等を適用することが可能である。また、防塵部材17bの表面または裏面の少なくとも一方には、帯電防止コート等の表面処理が施されている。
このような構成により、シャッタユニット13の内部においては、上述したように、加振ユニット17の防塵部材17bの前面とシャッタ羽根13bを介して、その前方に配置される上記保護部材18の後方側の面との間には、外部に対して密閉される密閉空間が形成される。
加振用振動部材17aは、防塵部材17bを振動させる部材であって、該防塵部材17bの外周縁部近傍の所定の部位、例えば防塵部材17bにおいて被写体光束が透過する領域以外の位置、つまり当該被写体光束の透過を阻害しない部位に配設されている。ここで、図1等に示すように、本実施形態においては、加振用振動部材17aは、防塵部材17bの外周縁(四辺)のうちの一辺に沿う部位に一つ設けた例を示している。なお、加振用振動部材17aの配設個数は、この例のように一つのみに限られることはなく、例えば、防塵部材17bの外周縁(四辺)のうち対向する二辺のそれぞれに沿う部位に、各々設けるようにしてもよい。
加振用振動部材17aには、該加振用振動部材17aを駆動させるための電力を供給したり、本カメラ1の制御回路からの制御信号を送信する等のために、電気的な接続手段としての電気基板17cが接続されている。この電気基板17cは、例えばフレキシブルプリント基板等によって形成されている。なお、加振ユニット17自体の構成については、既に従来一般に実用化されているものと同様のものが適用される。
そして、上述したように、シャッタユニット13の背面と上記加振ユニット17の防塵部材17bとの間には、上記第1の弾性部材15が挟持されている。この場合において、第1の弾性部材15と防塵部材17bの前面とが当接する部位は、被写体光束の透過を阻害しない部位であって、防塵部材17bの外周縁部の近傍である。さらに、第1の弾性部材15と防塵部材17bの前面とが当接する部位のうち加振用振動部材17aが設けられている近傍(本実施形態では図5の符号Tで示す部位)においては、該加振用振動部材17aの配置されている位置よりも光軸O寄りの位置で第1の弾性部材15が防塵部材17bの前面に当接するように設定されている。換言すれば、加振用振動部材17aは、第1の弾性部材15と防塵部材17bの前面との当接部位よりも外縁側に配設されている。
したがって、加振ユニット17は、加振用振動部材17aを駆動して防塵部材17bを振動させることによって、例えばシャッタ羽根13b等から発生し、防塵部材17bの前面に付着した塵埃等を払い落とすことができるようになっている。こうして、防塵部材17bの表面から払い落とされた塵埃等は、シャッタユニット13内における上記密閉空間内を浮遊することなく、上記粘着部材19に吸着されるようになっている。
加振ユニット17の後方には、第2の弾性部材16が配設されている。この第2の弾性部材16は、上記シャッタユニット13の開口13cの形状に合わせて略同形状同サイズの開口16cを有して形成されている。第2の弾性部材16は、上記第1の弾性部材15と同様に、例えばゴム部材などの弾性を有する部材が適用される。この第2の弾性部材16は、撮像ユニット14の前面側に固定支持されている。この場合において、開口16cは、撮像ユニット14の撮像素子受光面よりも大きく設定されている。そして、第2の弾性部材16が撮像ユニット14に対して接着剤等によって固定された状態においては、第2の弾性部材16が上記被写体光束を阻害することのないように、上記開口16cは充分な開口面積を有するように形成されている。
そして、第2の弾性部材16が前面に固定された撮像ユニット14は、上述したように、上記加振ユニット17を挟持した状態で、上記シャッタユニット13の背面に対してビス止め固定されている。この場合において、加振ユニット17の防塵部材17bの背面と第2の弾性部材16とが当接する部位は、上記第1の弾性部材15と防塵部材17bとが当接する部位に対して向かい合う位置(対向する位置;本実施形態では図5の符号Sで示す部位)となるように設定されている。
上述したように、シャッタユニット13の背面側に固定される第1の弾性部材15と撮像ユニット14の前面側に固定される第2の弾性部材16との間において加振ユニット17の防塵部材17bが挟持される形態で配置される。
この状態において、防塵部材17bは、加振用振動部材17aの作用によって所定のタイミングで振動する。このとき防塵部材17bは、第1及び第2の弾性部材15,16との当接部位を支点として振動することになる。この防塵部材17bの振動によって、該防塵部材17bは、自身の平面に沿う方向(光軸Oに直交する方向)へと移動する可能性がある。そこで、シャッタユニット13の背面側には、加振用振動部材17aが駆動されて防塵部材17bが振動して加振ユニット17が平面移動したときに、その平面移動を規制するための複数の位置規制部13gが形成されている。
この複数の位置規制部13gは、加振ユニット17が平面移動した時に、防塵部材17bの外周縁が当接し得る位置、即ち開口13cの四辺の外周縁部近傍において、光軸Oに沿う方向に突設されている。
以上の構成により、加振ユニット17の防塵部材17bの後方側の面と撮像ユニット14の撮像素子受光面との間には、外部に対して密閉される密閉空間が形成されている。この場合において、撮像ユニット14はシャッタユニット13に対してビス止め固定されている。つまり、この状態で撮像ユニット14はシャッタユニット13に押圧固定されている。したがって、両者間に介在する第2弾性部材16は、第1の弾性部材15に向けて押圧固定されている。
なお、第1の弾性部材15の弾性定数は、第2の弾性部材16の弾性定数よりも大きな部材が適用されている。このことは、例えばシャッタ羽根13bが防塵部材17bに接触してしまうことを防止することを考慮した設定である。
また、第2の弾性部材16は、防塵部材17bと撮像ユニット14の前面との間に介在することによって、シャッタ羽根13bが駆動する際に生じる振動や、加振ユニット17の振動等が撮像ユニット14へと伝わるのを軽減させる役目もしている。
以上説明したように上記第1の実施形態によれば、シャッタユニット13の前面側に保護部材18を配置し、後方側に加振ユニット17(防塵部材17b)を配置することで、シャッタユニット13の内部に密閉空間を形成するように構成したので、外部からの塵埃等がシャッタユニット13の内部に侵入することを抑止することができる。
これと同時に、シャッタ羽根13bから生じて防塵部材17bの表面に付着した塵埃等は、加振ユニット17の作用によって払い落とすことができ、さらに加振ユニット17によって払い落とされた塵埃等は、粘着部材19によって吸着されるように構成している。これにより、シャッタユニット13内部の密閉空間内における塵埃等がシャッタ羽根13b等の他の構造物若しくは撮像素子によって得られる画像に与える影響を除去することができる。
また、シャッタユニット13の前面側に保護部材18を配置したので、カメラ本体11から撮影レンズユニット12を取り外した状態としたときにも、シャッタ羽根13b等の内部機構が外部に露呈されるような状態にはならない。したがって、シャッタ羽根13b等の内部機構を保護することができる。これと同時に、保護部材18の前面側の外表面に付着した塵埃等は、ブロワー若しくはクロス等を用いて容易に清掃することができる。
さらに、シャッタユニット13の前面側の保護部材18は、撮像素子の受光面からの遠い距離に配置されることになる。したがって、保護部材18の前面側の外表面に塵埃等が付着した状態のまま撮影を行なった場合でも、それらの塵埃等が取得画像に及ぼす影響を軽微なものとすることができる。
本実施形態によれば、第1及び第2の弾性部材15,16によって加振ユニット17を挟持するように配置し、この状態で第2の弾性部材16を第1の弾性部材15に押圧することで、加振ユニット17を保持しながら、撮像ユニット14の前面(撮像素子受光面)側密閉空間を確保し得る構成としている。したがって、従来の手段に比べて構成部材を削減し、より簡単な構成で加振ユニットを保持し、確実に防塵機能を実現することができる。これにより、ダストリダクションシステムユニット10と、これを適用するカメラ1の小型化,軽量化,薄型化に寄与し得ると同時に、製造コストの低減化にも寄与することができる。
なお、本実施形態においては、粘着部材19をシャッタユニット13の内部において、シャッタ羽根13bの前方部分に配設した例を示している。しかしながら、粘着部材19の配置は、この例に限ることはなく、他の部位に粘着部材19を配設してもよい。
例えば、上記の例に代えて若しくは加えて、シャッタユニット13の内部においてシャッタ羽根13bの後方部分の内面部(図1の符号19xで示す部分)等に設けてもよい。さらに加えて、第2の弾性部材16の内面部分(図1の符号19zで示す部分)等に設けるようにしてもよい。
[第2の実施形態]
上述の第1の実施形態においては、本発明を適用する撮像装置として、撮影レンズ交換式のミラーレスカメラに適用した例を示している。
本発明の構成は、この種の形態の撮像装置に適用されるのみではなく、他の形態の撮像装置、例えば撮影レンズ交換式の一眼レフレックスカメラに対しても全く同様に適用することができる。次に、説明する本発明の第2の実施形態は、撮影レンズ交換式の一眼レフレックスカメラに適用した例である。本実施形態のカメラ1Aの概略構成を、図7を用いて以下に説明する。
本実施形態のカメラ1Aは、撮影レンズ交換式カメラであって、かつ内部に反射ミラー等を含むファインダー光学系を有する形態の一眼レフレックスカメラである。この種のカメラは、撮影レンズユニット12を透過して入射してくる被写体光束を、反射ミラー21を用いてファインダー光学系の側へと導いて、その観察像を観察する使用形態と、反射ミラー21を光軸Oから退避させて上記被写体光束を、カメラ本体内の撮像ユニット14の撮像素子へと導いて、当該撮像素子の出力信号に基いて生成される画像信号を記録する使用形態のほか、当該撮像素子の出力信号に基く画像信号を表示装置へと出力して、その表示画像を観察用の画像として利用する使用形態とすることもできるように構成されている。
カメラ1Aは、内部に各種の構成ユニットを有するカメラ本体11Aと、該カメラ本体11Aの前面に装着される撮影レンズユニット12とによって主に構成されている。
撮影レンズユニット12は、カメラ本体11に対して着脱自在に構成されている点において、上述の第1の実施形態と全く同様である。そして、撮影レンズユニット12自体は、従来のレンズ交換式カメラ等において適用される一般的な構成のものが適用される。
カメラ本体11Aの内部には各種の構成ユニットが設けられている。これら各種の構成ユニットのうち、反射ミラー21,サブミラー22,フォーカシングスクリーン23,ペンタゴナルダハプリズム24,ファインダー接眼レンズ25,AFユニット26等の構成部材が、一眼レフレックスカメラに特有の構成部材である。これらの構成部材自体は、従来の一般的な一眼レフレックスカメラに適用されるものと同様である。
一方、本実施形態のカメラ1Aにおいて、本発明に関わる構成ユニットは、シャッタユニット13と、撮像ユニット14と、加振ユニット17と、保護部材18,第1の弾性部材15,第2の弾性部材16等によって構成されるダストリダクションシステムユニット10である。このダストリダクションシステムユニット10自体の構成は、上述の第1の実施形態のものと全く同様構成である。
なお、上述の第1の実施形態のカメラ1と異なる点として、次の点が挙げられる。即ち、本実施形態のカメラ1Aにおいては、反射ミラー21を光軸O上に置いた状態(図7に示す状態)が、ファインダー光学系を用いて被写体像を観察する使用形態である。
この状態においては、撮影レンズユニット12の撮影レンズ12aを透過して光軸Oに沿ってカメラ本体11Aの内部に入射してきた被写体からの光束は、反射ミラー21によって上方のファインダー光学系の側に向けて、その光軸が折り曲げられて光軸O1に沿って進む。また、カメラ本体11Aの内部に入射してきた被写体光束のうちの一部は、反射ミラー21を透過して、その後方に配置されるサブミラー22へと進み、このサブミラー22によって、その光軸が折り曲げられて光軸O2に沿って下方のAFユニット26の側へと進むようになっている。
なお、この状態においてシャッタユニット13のシャッタ羽根13bは、開口13cを遮蔽する閉状態となっている。この点において本実施形態のカメラ1Aは、上述の第1の実施形態のカメラ1に比べて異なる。
以上のように構成される上記第2の実施形態のカメラ1Aにおいても、上述の第1の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について、図9,図10,図11を用いて以下に説明する。
本実施形態の構成は、上述の第1の実施形態と基本的には略同様の構成からなるものである。簡略に言えば、本実施形態は、上述の第1の実施形態における(第1の光学部材としての)保護部材18と、(第2の光学部材を含む)加振ユニット17の配置を入れ換えた形態として構成した点が異なる。その他の構成は、上述の第1の実施形態と同様であり、以下の説明においては、第1の実施形態と異なる点についてのみ詳述する。なお、図9〜図11においては、本実施形態のダストリダクションシステムユニットのみを図示し、カメラの全体構成及びその他の構成部材の図示は省略している。
本実施形態のカメラにおけるダストリダクションシステムユニット10Aは、図9〜図11に示すように、前面側から順に、加振ユニット17A,第3の弾性部材27,シャッタユニット13A,保護部材18A,第2の弾性部材16A,撮像ユニット14等によって構成されている。
本実施形態においては、シャッタユニット13Aの前面側に加振ユニット17Aが配置されている。加振ユニット17Aは、加振用振動部材17aと、防塵部材17bとによって構成され、その基本的な構成については上述の第1の実施形態と同様である。
本実施形態における加振ユニット17Aは、シャッタユニット13Aの前面側に対してビス30を用いてビス止め固定されている。この場合において、ビス30と防塵部材17bとの間に、弾性を有する板状部材31が介在している。この板状部材31は、防塵部材17bの外周縁部近傍(例えば該防塵部材17bの四隅部近傍)を、光軸Oに沿う方向においてシャッタユニット13Aの前面に向けて押圧している。これと同時に、上記板状部材31は、加振ユニット17Aが駆動された場合の防塵部材17bの光軸Oに直交する方向への平面移動を規制する役目もしている。
本実施形態においては、加振ユニット17Aとシャッタユニット13Aとの間に、第3の弾性部材27が挟持されている。この第3の弾性部材27は、上述の第1の実施形態における第1の弾性部材15と同様に、シャッタユニット13Aの開口13cの形状に合わせて略同形状同サイズの矩形環状に形成されたゴム部材等の弾性を有する部材によって形成されている。この第3の弾性部材27は、上述の第1の実施形態とは異なり、シャッタユニット13Aの前面側に固定支持されている。そのために、シャッタユニット13Aの前面側には、上記開口13cの各辺に沿って外周縁部を囲むように形成された壁形状の支持部13hが設けられている。そして、第3の弾性部材27は、上記支持部13hの外周を囲むように配置されている。第3の弾性部材27は、この部位において接着等の手段によりシャッタユニット13Aの前面に対して固定されている。即ち、上記第1の実施形態においては、第1の弾性部材15,加振ユニット17がシャッタユニット13の背面側に配置される構成に対し、本実施形態においては、第3の弾性部材27,加振ユニット17Aがシャッタユニット13Aの前面側に配置される構成である点において異なる。
そして、上述したように、第3の弾性部材27は、シャッタユニット13Aの前面と加振ユニット17Aとの間に挟持されており、上記加振ユニット17Aは、板状部材31の作用によりシャッタユニット13Aの前面に向けて押圧されている。したがって、防塵部材17bは、第3の弾性部材27に向けて常に押圧された状態になっており、加振ユニット17Aが駆動されて防塵部材17bが振動したとしても、第3の弾性部材27と防塵部材17bとの間の密着状態は常に維持されるようになっている。これにより、シャッタユニット13Aの内部において、防塵部材17bの後方側の面とシャッタ羽根13bを介して、その後方に配置される保護部材18A(詳細は後述する)の前面との間には外部に対する密閉空間が形成されている。
一方、本実施形態においては、シャッタユニット13Aの背面側に、シャッタユニット13Aの開口13cの外周縁部を囲むように略矩形状の額縁部13fが形成されている。この額縁部13fには、第2の光学部材としての保護部材18Aが固定保持されている。この保護部材18Aが額縁部13fに固定保持される構成は、上述の第1の実施形態における保護部材18と額縁部13fとの構成と同様である。ただし、第1の実施形態では、シャッタユニット13の前面側の構成である点が異なる。
保護部材18Aは、額縁部13fに対して、例えば接着等の固定手段により固設されている。これによって、保護部材18Aとシャッタユニット13の額縁部13fとの間の接合部は、密着状態が維持されるように構成されている。したがって、シャッタユニット13Aの内部において、当該保護部材18Aの前面とシャッタ羽根13bを介して、その前方に配置される加振ユニット17Aの防塵部材17b(詳細は後述する)の背面との間には外部に対する密閉空間が形成されている。このような構成によって、第2の光学部材としての保護部材18Aは、シャッタユニット13の内部に塵埃等が侵入するのを抑止する役目をしている。なお、保護部材18Aは、上述の第1の実施形態の保護部材18と同様の素材,形態によって形成されている。
シャッタユニット13の額縁部13fの内縁部13eには、これに沿って粘着部材19が貼着されている。この粘着部材19についても、上述の第1の実施形態の粘着部材19と同じ素材,形態のものが適用される。これにより、シャッタユニット13内の上記密閉空間内において、塵埃等が浮遊しないように構成されている。
シャッタユニット13の後方には、第2の弾性部材16Aを介して撮像ユニット14が配設されている。この撮像ユニット14自体の構成は、上述の第1の実施形態と同様である。
撮像ユニット14は、シャッタユニット13の背面側から光軸Oに沿う方向で背面に向けて突出するように形成される複数(本実施形態では三本)の取付ボス13d(図10参照)に対してビス20によってビス止め固定されている。
第2の弾性部材16Aは、シャッタユニット13Aの開口13cの形状に合わせて略同形状同サイズの開口を有し、全体が矩形環状に形成されたゴム部材等の弾性を有する部材からなる。そして、第2の弾性部材16Aは、シャッタユニット13Aの額縁部13fに固定支持されている。そのために、第2の弾性部材16Aは、額縁部13fの内周縁部の内周面13fbと接する外周面16d及び保護部材18Aの後面と接する外周縁部18Aaとからなる前面周縁部16aと、額縁部13fの背面縁部13faに当接配置されるフランジ状部16bとを有して形成されている。
そこで、第2の弾性部材16Aは、図11に示すように、シャッタユニット13Aに対し額縁部13fの内周縁部及び背面縁部13faに対して当接した状態で接着等の手段により固定されている。したがって、第2の弾性部材16Aは、その前面周縁部16aの先端縁部が保護部材18Aの外周縁部18Aaに全周にわたって当接し密着しており、前面周縁部16aの外周面16dが額縁部13fの内周面13fbに全周にわたって当接し密着しており、フランジ状部16bが額縁部13fの背面縁部13faに全周にわたって当接し密着している。そして、第2の弾性部材16Aの背面側の外周縁部は、撮像ユニット14の外周縁部に対して接着等の手段により接着固定されている。
このような構成により、シャッタユニット13Aの背面側においては、第2の光学部材である保護部材18Aの背面と、撮像ユニット14の前面との間には密閉空間が形成され、第2の弾性部材16Aが当該密閉空間の内部に塵埃等が侵入するのを抑止している。したがって、撮像ユニット14の撮像素子受光面は常にクリーンな状態が保たれる。
なお、上記第3の実施形態においては、防塵部材17bは、シャッタユニット13の前面側(被写体側)に配置され、シャッタユニット13A内へ塵埃等が侵入するのを防止する役目をしている。したがって、本実施形態において第1の光学部材は防塵部材17bが相当する。
一方、上記第3の実施形態においては、保護部材18Aは、シャッタユニット13Aの後方、即ち撮像ユニット14の側に配置され、シャッタユニット13Aへ塵埃等が侵入するのを防止する役目をしている。したがって、本実施形態において第2の光学部材は保護部材18Aが相当する。
以上説明したように上記第3の実施形態によれば、上述の第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
[第4の実施形態]
次に、本発明の第4の実施形態について、図12,図13,図14を用いて以下に説明する。
本実施形態の構成は、上述の第1の実施形態の構成の一部と上述の第3の実施形態の構成の一部とを合わせて構成したものである。簡略に言えば、本実施形態は、上述の第1の実施形態におけるシャッタユニット13の後方側の構成(加振ユニット,撮像ユニット)と、上述の第3の実施形態におけるシャッタユニット13Aの前方側の構成(加振ユニット)とを合わせてダストリダクションシステムユニットを構成している。
即ち、本実施形態は、上述の第1の実施形態における第1の光学部材としての保護部材18に代えて、上述の第3の実施形態における(第1の光学部材を含む)加振ユニット17Aを配置した点のみが異なる。
換言すれば、本実施形態のカメラにおけるダストリダクションシステムユニットは、シャッタユニット13Bを挟んで、その前後に加振ユニット(17A,17)を設けた形態としている。その他の構成は、上述の第1の実施形態と同様である。なお、図12〜図14においては、本実施形態のダストリダクションシステムユニットのみを図示し、カメラの全体構成及びその他の構成部材の図示は省略している。
本実施形態のカメラにおけるダストリダクションシステムユニット10Bは、図12〜図14に示すように、前面側から順に、第1加振ユニット17A,第3の弾性部材27,シャッタユニット13B,第1の弾性部材15,第2加振ユニット17,第2の弾性部材16,撮像ユニット14等によって構成されている。
シャッタユニット13Bの前面側には、上述の第3の実施形態における加振ユニット17Aと全く同様の構成からなる第1加振ユニット17Aが第3の弾性部材27を介して同様の手段で取り付けられている。
一方、シャッタユニット13Bの背面側には、上述の第1の実施形態における加振ユニット17と全く同様の構成からなる第2加振ユニット17が第1の弾性部材15を介して同様の手段で取り付けられ、さらにその後方に、第2の弾性部材16を介して撮像ユニット14が同様の手段で取り付けられている。その他の構成は、上述の第1の実施形態と略同様である。
なお、上記第4の実施形態においては、第1加振ユニット17Aの防塵部材17bは、シャッタユニット13の前面側(被写体側)に配置され、シャッタユニット13B内へ塵埃等が侵入するのを防止する役目をしている。したがって、本実施形態において第1の光学部材は第1加振ユニット17Aの防塵部材17bが相当する。
一方、上記第4の実施形態においては、第2加振ユニット17の防塵部材17bは、シャッタユニット13Bの後方、即ち撮像ユニット14の側に配置され、シャッタユニット13Bへ塵埃等が侵入するのを防止する役目をしている。したがって、本実施形態において第2の光学部材は第2加振ユニット17の防塵部材17bが相当する。
以上説明したように上記第4の実施形態によれば、上述の第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施形態においては、シャッタユニット13Bを挟んで、その前後にそれぞれ第1及び第2加振ユニット17A,17を設けたので、より効果的に塵埃等を除去することができる。
なお、上述の各実施形態においては、第1の光学部材,第2の光学部材を略矩形状に形成し、これに合わせて、シャッタユニットの開口,第1及び第2の弾性部材等の形状も、略矩形状に形成して構成した場合の例を示しているが、これらの構成部材の形状は、上記各実施形態の例示に限られることはない。例えば、円形状若しくは多角形状等の他の異なる形状によって、第1及び第2の光学部材等を形成するようにしても、本発明を構成することができ、異なる形状で構成した場合にも、上述の各実施形態と全く同様の効果を得ることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
本発明は、デジタルカメラ等の撮影機能に特化した電子機器である撮像装置に限られることはなく、撮影機能を備えた他の形態の電子機器、例えば携帯電話,録音機器,電子手帳,パーソナルコンピュータ,ゲーム機器,テレビ,時計,GPS(Global Positioning System)を利用したナビゲーション機器等、各種の撮影機能付き電子機器にも適用することができる。さらに、本発明におけるダストリダクションシステムユニットは、例えば透過型液晶表示装置等を用いて画像を投影する投影型画像表示装置等に適用することも可能である。
1,1A カメラ
10,10A,10B ダストリダクションシステムユニット
11,11A カメラ本体
12 撮影レンズユニット
12a 撮影レンズ
13,13A,13B シャッタユニット
13a シャッタ台板
13b シャッタ羽根
13c 開口
13d 取付ボス
13e 内縁部
13f 額縁部
13fa 背面縁部
13fb 内周面
13g 位置規制部
13h 支持部
14 撮像ユニット
15 第1の弾性部材
16,16A 第2の弾性部材
16a 前面周縁部
16b フランジ状部
16c 開口
16d 外周面
17,17A 加振ユニット
17a 加振用振動部材
17b 防塵部材
17c 電気基板
18,18A 保護部材
18Aa 外周縁部
19 粘着部材
27 第3の弾性部材
30 ビス
31 板状部材

Claims (7)

  1. 撮像ユニットと、
    上記撮像ユニットの被写体側前面に位置するシャッタユニットと、
    上記シャッタユニットの被写体側に配置されていて、当該シャッタユニットへ塵埃が侵入するのを防止する第1の光学部材と、
    上記シャッタユニットの上記撮像ユニット側に配置されていて、当該シャッタユニットへ塵埃が侵入するのを防止する第2の光学部材と、
    上記第1の光学部材又は上記第2の光学部材の少なくとも一方に配置されていて、被写体光が透過する領域以外の位置で上記第1の光学部材又は上記第2の光学部材を振動させる加振用振動部材と、
    を具備したことを特徴とする撮像装置。
  2. 上記加振用振動部材が上記第2の光学部材にのみ配置されている場合において、当該第2の光学部材は、当該加振用振動部材が配置された位置よりも光軸側で上記シャッタユニットに配置された第1の弾性部材と、当該第1の弾性部材に対向する位置で上記撮像ユニットに配置された第2の弾性部材と、によって支持されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 上記撮像ユニットを上記シャッタユニットに押圧固定することにより、上記第2の弾性部材を上記第1の弾性部材に押圧固定することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 上記加振用振動部材が上記第1の光学部材にのみ配置されている場合において、当該第1の光学部材は、第3の弾性部材を介して上記シャッタユニットに押圧固定されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  5. 上記加振用振動部材が上記第1及び第2の光学部材に配置されている場合において、
    当該第1の光学部材は、第3の弾性部材を介して上記シャッタユニットに押圧固定され、当該加振用振動部材が配置された位置よりも光軸側で上記シャッタユニットに配置された第1の弾性部材と、当該第1の弾性部材に対向する位置で上記撮像ユニットに配置された第2の弾性部材と、によって支持されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  6. 上記撮像ユニットを上記シャッタユニットに押圧固定することにより、上記第2の弾性部材を上記第1の弾性部材に押圧固定することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
  7. 上記シャッタユニットは、複数のシャッタ羽根と、当該複数のシャッタ羽根から生じる塵埃を粘着するための粘着部材と、を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
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