JP2007306419A - ゴミ除去機能付き撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影画像等へのゴミの写り込みを、簡単かつ確実に防止し、良質な画像を得ることができるゴミ除去機能付き撮像装置を提供する。
【解決手段】
枠体４０の内部には撮像素子１８が配置されている。枠体４０は、枠体４０に対して摺動可能な透明フィルム３８で略密閉されており、撮像素子１８へのゴミの付着を防止する。
透明フィルム３８にゴミが付着すると、透明フィルム３８を枠体４０に対して摺動させてゴミを除去し、撮影画面へのゴミの映り込みを防止する。
【選択図】 図２

Description

本発明は撮像装置に係り、特に被写体を撮像する撮像素子を備え、その撮像素子上のゴミの付着を防止することができるゴミ除去機能付き撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像素子を搭載した撮像装置において、撮像素子上にゴミが付着すると、ゴミを除去するまでゴミが撮影画像へ写り込む問題となる。特にデジタル一眼レフデジタルカメラではレンズを交換するために撮像素子上にゴミが付着し易く、ゴミ除去には専門の知識、道具等が必要となり、ユーザーがゴミ除去を行うのは困難である。

これに対応するために、撮像素子前面に配置したフィルタを超音波で振動させてゴミを除去する装置（特許文献１）や、撮像素子前面に配置したスペーサに静電気を付加してゴミを吸着させる装置（特許文献２）や、撮像素子前面に配置したクリーニングフィルムを摺動させることでゴミを除去する装置（特許文献３）が提案されている。
特開２００５―２００７８号公報 特開２００３―３７７５６号公報 特開２００４―１７２９６１号公報

しかしながら、上記特許文献では以下のような欠点があった。特許文献１では、粘着性のゴミまたは大きなゴミに対しては有効に作用しないという問題があった。

特許文献２では、静電気で吸着させたゴミを粘着剤によって粘着させているが、粘着されたゴミを除去することが困難であるという問題があった。

特許文献３では、ゴミ除去後モード後にクリーニングフィルムを撮影光路外に退避させるため、クリーニングフィルム退避後に付着したゴミについては除去できずにゴミが写り込んでしまうという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮影画像等へのゴミの写り込みを防止し、良質な画像を容易かつ確実に得ることができるゴミ除去機能付き撮像装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、撮像素子を備えた撮像装置本体と、前記撮像素子の前面を除く外周を囲む枠体と、前記枠体の前面に配置された光学平面を有する可撓性透明帯状体であって、前記枠体内を略密閉する可撓性透明帯状体と、前記可撓性透明帯状体を前記枠体に対して摺動させる駆動手段と、を備え、前記可撓性透明帯状体の表面にゴミが付着すると、可撓性透明帯状体を摺動させることを特徴としている。これにより、撮像素子へのゴミの付着を防止することができる。

請求項２に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項１に記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記可撓性透明帯状体にゴミが付着していることを検知する検知手段と、前記検知手段によりゴミが検知された場合に前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段とを備えたことを特徴としている。これにより、自動的にゴミを除去することができる。

請求項３に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項１又は２に記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記枠体の前記可撓性透明帯状体との摺動部に、前記枠体内へのゴミの侵入を防止する起毛素材を備えたことを特徴としている。これにより、撮像素子へのゴミの付着をより低減させることが出来る。

請求項４に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記駆動手段は、前記枠体の左右に配置された、前記可撓性透明帯状体を供給する供給手段と、該供給手段から供給される可撓性透明帯状体を巻き取る巻き取り手段とを有することを特徴としている。これにより、ゴミが付着した可撓性透明帯状体を前記枠体に対して摺動させて、撮影画像へごみが写り込むことを防止することが出来る。

請求項５に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項４に記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記駆動手段は、前記供給手段及び前記巻き取り手段のうちいずれか一方を駆動することにより前記可撓性透明帯状体を往復させることを特徴としている。これにより、可撓性透明帯状体を繰り返し使用することが出来る。

請求項６に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項４又は５に記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記可撓性透明帯状体は１軸のカートリッジに収納され、該カートリッジは前記供給手段に装填されることを特徴としている。これにより、可撓性透明帯状体を容易に交換することが出来る。

請求項７に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項４又は５に記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記可撓性透明帯状体は２軸のカートリッジに収納され、該カートリッジは前記２軸の間に形成された開口部と、該開口部からのカートリッジ内へのゴミの侵入を防止する起毛素材とを備え、該カートリッジは前記枠体の前面に密着した状態で配置され、該カートリッジの２軸はそれぞれ前記供給手段及び巻き取り手段に装填されることを特徴としている。これにより、可撓性透明帯状体を更に容易に交換することが出来る。

請求項８に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記枠体は、前記可撓性透明帯状体の交換時に上下方向に開閉可能な可動枠を備えていることを特徴としている。これにより、可撓性透明帯状体を容易に交換することが出来る。

請求項９に記載のゴミ除去機能付き撮像装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載のゴミ除去機能付き撮像装置において、前記撮像装置本体は、交換レンズが着脱されるマウントを備えることを特徴としている。これは、レンズが交換可能な撮像装置について、撮像素子へのゴミの付着を防止することができることを示している。

本発明によれば、撮影画像等へのゴミの写り込みを、簡単かつ確実に防止し、良質な画像を得ることができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るゴミ除去機能付き撮像装置を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は本発明に係る第１の実施の形態のレンズ交換式一眼レフタイプのゴミ除去機能付き撮像装置（デジタルカメラ）１０の側面断面図である。

デジタルカメラは、デジタルカメラ本体部１０と交換レンズ１２からなり、交換レンズ１２はデジタルカメラ本体部１０のマウント１４によってデジタルカメラ本体部１０に対して着脱自在に装着されている。

交換レンズ１２の内部には複数のレンズやその駆動機構からなる撮影光学系１６を備えている。撮影光学系１６は、被写体からの光を透過させることで被写体の像を撮像素子１８の光電変換面（受光面）に結像させる。

デジタルカメラ本体部１０の内部には、撮影光学系１６を透過した被写体光束を折り曲げて接眼窓２０へと導くためのメインミラー２２、ペンタプリズム２４、接眼レンズ２６等が配置されている。

メインミラー２２は、撮影光学系１６の光軸２８から退避する位置と、光軸２８上の所定の位置との間で移動自在に配置され、通常状態では、光軸２８上に配置されると共に、光軸２８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１６を透過した被写体光束は、デジタルカメラ本体部１０が通常状態にあるときは、メインミラー２２によってその光軸２８が折り曲げられてピント板３０に結像され、結像された光束は、ファインダーの視認性を向上させるコンデンサレンズ３２を通してペンタプリズム２４へと導かれるようになっている。

ペンタプリズム２４へと導かれた光束は、ペンタプリズム２４内で正立正像となるように反射した後、接眼レンズ２６へと導かれ、接眼レンズ２６により撮影者が最適な像を観測できるように拡大される。

一方、デジタルカメラが撮影動作の実行中において、露光動作中のときにはメインミラー２２は、光軸２８から退避する所定の位置に移動する。同時にシャッター（フォーカルプレーンシャッター）を構成する先幕３４及び後幕３６の開放により、被写体光束は撮像素子１８の受光面に結像する。

撮像素子１８の外周を囲むように枠体４０が配置されている。この枠体４０は固定枠４２と可動枠４４とを備えている。

図２は上記デジタルカメラ本体部１０のゴミ除去機能に係る要部を斜視した斜視図である。

透明フィルム３８は固定枠４２と可動枠４４との間に摺動可能な状態で配置されている。この透明フィルム３８と枠体４０に配置されたテレンプ４８とにより枠体４０内を略密閉状態にしている。

次に、透明フィルム３８の装填、駆動、交換方法について説明する。

透明フィルム３８が収納されたカートリッジ５４が供給モータ５２の出力軸に装填されると、供給モータ５２が正転駆動し、透明フィルム３８を供給する。透明フィルム３８は、固定枠４２と可動枠４４に配置されたテレンプ４８との間に誘導される。固定枠４２と可動枠４４に配置されたテレンプ４８との間に誘導された透明フィルム３８の先端が、巻き取りモータ５６の出力軸に固定された巻き取り軸５８に巻き取られ、透明フィルム３８が枠体４０に対し摺動可能な状態となる。

枠体４０に対して摺動可能な状態で配置された透明フィルム３８は、巻き取りモータ５６の正転駆動により、カートリッジ５４から供給され、固定枠４２と可動枠４４に配置されたテレンプ４８との間を摺動し、巻き取り軸５８に巻き取られる（往動）。透明フィルム３８がカートリッジ５４から供給し終えると、供給モータ５２が逆転駆動し、巻き取り軸５８に巻き取られた透明フィルム３８が巻き取り軸５８から供給され、固定枠４２と可動枠４４に配置されたテレンプ４８との間を摺動し、カートリッジ５４に巻き取られる（複動）。

透明フィルム３８に傷がつく等、透明フィルム３８の交換が必要になった場合は、透明フィルム３８を全てカートリッジ５４に収納し、カートリッジ５４を供給モータ５２の出力軸から取り外す。新しいカートリッジが供給モータ５２の出力軸に装填されると、上記方法により新しい透明フィルムが枠体４０に対して摺動可能な状態で配置される。

なお、図２に示した形態では、透明フィルム３８を固定枠４２と可動枠４４に配置されたテレンプ４８との間に誘導し、透明フィルム３８を自動で枠体４０に装填しているが、図３に示すように、可動枠４４を上下方向に開閉させ、透明フィルム３８を固定枠４２と可動枠４４との間に挟み、透明フィルム３８を手動で枠体４０に装填してもよい。

図４は上記デジタルカメラ本体部１０の内部構成の一例を示すブロック図である。

同図において、ＣＰＵ８０はシャッターボタン、モードダイヤルを含む操作部８２からの入力に基づいてデジタルカメラ本体部１０内の各回路を統括制御するもので、カメラ制御プログラムに従った処理を実行する。また、ＣＰＵ８０はＳＤＲＡＭ８４、ＲＯＭ８６との間で必要なデータの授受を行う。このＲＯＭ８６には、カメラ制御に必要なプログラムが記録されている。

このデジタルカメラ本体部１０は、通常の撮影モードの他にゴミ検出モードを有している。ゴミ検出モードの選択は、モードダイヤルやメニュー画面にて行うことができる。

通常の撮影モードにおいて、シャッターボタンが押されるとＣＰＵ８０はこれを検知し、フォーカス制御、測光、露出制御を行ない、レンズ駆動部９４を介して撮影光学系１６を駆動させ、撮影光学系１６と撮像素子１８の前面に配置された透明フィルム３８とを通して撮像素子１８の受光面上に被写体像を結像させる。

撮像素子１８は受光面に結像された被写体像をその光量に応じた量の信号電化へ変換する。このようにして変換された信号電荷はクロック発生回路９６から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタへ読み出され、レジスタ転送パルスによって電荷信号に応じた電圧信号として順次読み出される。

撮像素子１８から出力された電圧信号は、アナログ処理回路９８によって相関二重サンプリングや増幅等のアナログ処理がなされた後、各画素毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号としてＡ／Ｄ変換器７０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器７０はアナログ処理回路９８から順次加えられるアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換する。これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ８４に格納される。

画像信号処理回路７２はＳＤＲＡＭ８４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂの生データを読み出し、これらに光源種に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行うと共にガンマ（階調特性）処理及びシャープネス処理を行なってＲ、Ｇ、Ｂ信号を生成し、更にＹＣ信号処理を行って輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）を生成し、そのＹＣ信号を再びＳＤＲＡＭ８４に格納する。

上記のようにしてＳＤＲＡＭ８４に格納されたＹＣ信号は、圧縮・伸張回路７４によって所定のフォーマットに圧縮された後、インターフェース回路７６を介してデジタルカメラ本体部１０に着脱自在なメモリーカード７８に記録される。また、メモリーカード７８に記録された画像は、インターフェース回路７６を介して読み出され、表示制御回路８８によって液晶モニタ９０に表示される。

次に、ゴミ検出モードについて説明する。

まず、デジタルカメラ本体部１０の動作モードをゴミ検出モードに設定し、続いて白板等を撮影する。なお、白板等の代わりに、交換レンズ１２の前面に半透明の乳白色のレンズキャップを装着してもよい。この撮影時に取得した画像をゴミ検出画像とし、撮影光学系１６と撮像素子１８の前面に配置された透明フィルム３８とを通して撮像素子１８の受光面上にゴミ検出画像を結像させる。

結像されたゴミ検出画像は、ゴミ検出手段６０においてカラー階調の確認を行う。ゴミ検出手段６０においてある閾値より低いカラー階調が確認された場合は、ＣＰＵ８０は透明フィルム３８にゴミが付着していると判断し、フィルム駆動制御手段６２を制御し、フィルム駆動部６４を介して透明フィルム３８を予め設定された所定量だけ駆動させる。透明フィルム３８が固定枠４２と可動枠４４とに配置されたテレンプ４８との間を摺動する（図２参照）ときに、テレンプ４８によって透明フィルム３８に付着したゴミが除去されるため、撮像素子１８の前面には、ゴミが付着していない透明フィルム３８が配置される。

本実施の形態によれば、撮像素子へのゴミの付着を簡単かつ確実に防止することが出来る。また、撮影画像へのゴミの写り込みを自動的に判別するため、簡単な操作で良質な画像を得ることができる。

図５は本発明に係る第２の実施の形態のレンズ交換式一眼レフタイプのゴミ除去機能付き撮像装置（デジタルカメラ）の側面断面図であり、図６は上記デジタルカメラ本体部１０’の要部内容物の斜視図である。なお、図中、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

透明フィルム３８は、２軸カートリッジ１００の内部に、２軸カートリッジ１００に対して摺動可能な状態で配置されている。２軸カートリッジ１００は、枠体４０の前面に配置されおり、枠体４０は、２軸カートリッジ１００と２軸カートリッジ１００内に配置されている透明フィルム３８とによって略密閉されている。

２軸カートリッジ１００の前面には開口部１０２が配置されており、内部には透明フィルム３８と、透明フィルム３８の供給、巻き取りを行う第１駆動軸１０４、第２駆動軸１０６と、テレンプ４８とが配置されている。テレンプ４８は、２軸カートリッジ１００の開口部１０２の端面に設置されており、２軸カートリッジ１００内部へのゴミの侵入を防止するとともに、テレンプ４８上を摺動する透明フィルム３８に付着しているゴミを除去する。

第１駆動軸１０４、第２駆動軸１０６はそれぞれ供給モータ（図示せず）、巻き取りモータ（図示せず）に装填され、供給モータ、巻き取りモータの駆動によって、透明フィルム３８を往復動させる。

透明フィルム３８を交換する場合は、２軸カートリッジ１００を枠体４０、供給モータ、巻き取りモータから取り外し、新しい２軸カートリッジを枠体４０、供給モータ、巻き取りモータへ装填する。

本実施の形態によれば、より簡単に透明フィルムを交換することができる。

なお、上記実施の形態の形態では、一眼レフタイプのデジタルカメラにおいて本発明を適用した場合について説明したが、一眼レフタイプのデジタルカメラに限らず、レンズ交換式でないレンズ一体式のカメラ等であっても本発明を適用することが出来る。

また、透明フィルムを、供給モータと駆動モータの２個のモータで摺動させているが、１個のモータとギアブロックで摺動させてもよい。また、フィルム駆動制御手段によって透明フィルムを予め設定された所定量だけ駆動させる動作を、往動のみで行なってもよいし、往復動で行なってもよいし、往復動を繰り返し複数回行なってもよい。

本発明が適用されたレンズ交換式一眼レフタイプのゴミ除去機能付き撮像装置（デジタルカメラ）の第１の実施の形態を示した側面断面図である。 上記ゴミ除去機能付き撮像装置の第１の実施の形態の要部内容物の斜視図である。 上記ゴミ除去機能付き撮像装置の第１の実施の形態の要部内容物の斜視図である。 図１に示したゴミ除去機能付き撮像装置の内部構成の一例を示すブロック図である。 本発明が適用されたレンズ交換式一眼レフタイプのゴミ除去機能付き撮像装置（デジタルカメラ）の第２の実施の形態を示した側面断面図である。 上記ゴミ除去機能付き撮像装置の第２の実施の形態の要部内容物の斜視図である。

符号の説明

１０、１０’…デジタルカメラ本体部、１２…交換レンズ、１４…マウント、１６…撮影光学系、１８…撮像素子、２０…接眼窓、２２…メインミラー、２４…ペンタプリズム、２６…接眼レンズ、２８…光軸、３０…ピント板、３２…コンデンサレンズ、３４…先幕、３６…後幕、３８…透明フィルム、４０…枠体、４８…テレンプ、５２…供給モータ、５４…カートリッジ、５６…巻き取りモータ、５８…巻き取り軸、６０…ゴミ検出手段、６２…フィルム駆動制御手段、６４…フィルム駆動部、８０…ＣＰＵ、１００…２軸カートリッジ

Claims (9)

1. 撮像素子を備えた撮像装置本体と、
   前記撮像素子の前面を除く外周を囲む枠体と、
   前記枠体の前面に配置された光学平面を有する可撓性透明帯状体であって、前記枠体内を略密閉する可撓性透明帯状体と、
   前記可撓性透明帯状体を前記枠体に対して摺動させる駆動手段と、
   を備え、
   前記可撓性透明帯状体の表面にゴミが付着すると、可撓性透明帯状体を摺動させることを特徴とするゴミ除去機能付き撮像装置。
2. 前記可撓性透明帯状体にゴミが付着していることを検知する検知手段と、前記検知手段によりゴミが検知された場合に前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
3. 前記枠体の前記可撓性透明帯状体との摺動部に、前記枠体内へのゴミの侵入を防止する起毛素材を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
4. 前記駆動手段は、前記枠体の左右に配置された、前記可撓性透明帯状体を供給する供給手段と、該供給手段から供給される可撓性透明帯状体を巻き取る巻き取り手段とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
5. 前記駆動手段は、前記供給手段及び前記巻き取り手段のうちいずれか一方を駆動することにより前記可撓性透明帯状体を往復させることを特徴とする請求項４に記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
6. 前記可撓性透明帯状体は１軸のカートリッジに収納され、該カートリッジは前記供給手段に装填されることを特徴とする請求項４又は５に記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
7. 前記可撓性透明帯状体は２軸のカートリッジに収納され、該カートリッジは前記２軸の間に形成された開口部と、該開口部からのカートリッジ内へのゴミの侵入を防止する起毛素材とを備え、該カートリッジは前記枠体の前面に密着した状態で配置され、該カートリッジの２軸はそれぞれ前記供給手段及び巻き取り手段に装填されることを特徴とする請求項４又は５に記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
8. 前記枠体は、前記可撓性透明帯状体の交換時に上下方向に開閉可能な可動枠を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
9. 前記撮像装置本体は、交換レンズが着脱されるマウントを備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のゴミ除去機能付き撮像装置。
   

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