説明

清掃装置

【課題】空気の吹き付けのみでは除去が困難な異物を光学部材の一面から除去する。
【解決手段】本発明の清掃装置は、撮像素子(25)を有するカメラ(20)に取り付け可能であると共に該撮像素子(25)の入光面側に設けられた光学部材(23)の一面(23a)から異物を除去する清掃装置(1)であって、前記一面(23a)に対して洗浄液を送出する送出手段(3,5)を備えることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラの撮像素子の一面又は撮像素子の入光面側に設けられた光学部材の一面から異物を除去する清掃装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、カメラのレンズマウントに装着可能であり、且つ撮像素子の入光面側に設けられた例えばローパスフィルタ等の光学部材の一面を洗浄する洗浄装置が知られている。この洗浄装置は、光学部材の近傍までノズルを延ばし、ノズルから光学部材に空気を吹き付けて、光学部材表面に付着している異物を吹き飛ばすように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2005−24905号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記従来技術のような、空気を吹き付ける清掃装置によっても、異物はかなり除去される。しかし、異物によっては、油分等を介して光学部材表面に付着しているもの、また、異物自体が液状のものもある。このような異物は、空気を吹き付けても除去しきれない場合がある。
【0004】
本発明は、空気の吹き付けのみでは除去が困難な異物を光学部材の一面から除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【0006】
請求項1に記載の発明は、撮像素子(25)を有するカメラ(20)に取り付け可能であると共に該撮像素子(25)の入光面側に設けられた光学部材(23)の一面(23a)から異物を除去する清掃装置(1)であって、前記一面(23a)に対して洗浄液を送出する送出手段(3,5)を備えることを特徴とする清掃装置(1,101)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の清掃装置(1)であって、前記一面(23a)に空気を吹き付ける吹付手段(4,6)を更に備えることを特徴とする清掃装置(1)である。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の清掃装置(1)であって、前記送出手段(3,5)が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面(23a)に沿って移動する送出口(5c)を備え、前記吹付手段(4,6)が、前記送出口(5c)の移動方向における後方を移動可能な吹付口(6c)を備えることを特徴とする清掃装置(1)である。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の清掃装置(1,101)であって、前記一面(23a)に送出された前記洗浄液及び前記一面(23a)の近傍の空気の少なくとも一方を吸い込む吸込手段(104,6)を更に備えることを特徴とする清掃装置(101)である。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の清掃装置(1)であって、前記送出手段(3,5)が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面(23a)に沿って移動する送出口(5c)を備え、前記吸込手段(104,6)が、前記送出口(5c)の移動方向における後方を移動可能な吸込口(106c)を備えることを特徴とする清掃装置(101)である。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の清掃装置(1,101)であって、前記カメラ(20)のレンズマウント(30)に接続する接続部(13)を有し、前記レンズマウント(30)を介してカメラ(20)に取り付けられることを特徴とする清掃装置(1,101)である。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の清掃装置(1,101)であって、前記洗浄液が、霧状に送出されることを特徴とする清掃装置(1,101)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、空気の吹き付けのみでは除去が困難な異物を、光学部材の一面から除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
(第1実施形態)
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、xyz直交座標系を設けた。この座標系は、撮影者が通常の状態でカメラを保持したときのカメラの位置(以下、正位置という)において撮影者側から見て左側に向かう方向をxプラス方向、上側に向かう方向をyプラス方向、被写体に向かう方向をzプラス方向としたものである。清掃装置のみ示す図の場合も、カメラに装着した状態における上記xyz方向をそれらの図におけるxyz方向としている。
【0009】
図1は、本実施形態の清掃装置1の構成を示した図である。図示するように清掃装置1は、カメラのレンズマウントに取り付け可能であって、開口部2と、洗浄液を貯蔵すると共に洗浄液を送り出すポンプ等を有する洗浄液送出部3と、空気を送風するファン等を有する送風部4と、洗浄液送出部3及び送風部4とそれぞれ連通すると共に、開口部2側に延びる伸縮自在な2本の筒体である第1の筒体5と第2の筒体6(図1においては第1の筒体5のみ図示)と、第1の筒体5及び第2の筒体6を一体としてxy方向に駆動する駆動部8とを備える。図1は第1の筒体5及び第2の筒体6が縮んだ状態を示しており、第1の筒体5及び第2の筒体6は清掃装置1の開口部2よりも清掃装置1の内部に収納されている。
【0010】
また、清掃装置1は、その側面10に設けられたスイッチ11と、清掃装置1がカメラのレンズマウントに装着される際にカメラと連結する接続部13と、これらのスイッチ11、洗浄液送出部3、送風部4及び駆動部8等を制御する制御部14と、制御部14から延びる装置側端子部15とを備える。装置側端子部15は、開口部2近傍に設けられ、清掃装置1がカメラに接続される際に、後述するカメラ側端子部と接続されて各種情報の通信を可能とするものである。
【0011】
図2は第1の筒体5と第2の筒体6が延びた状態を示した図である。図示するように、第1の筒体5と第2の筒体6は、x方向に2本並んで設けられている。2本の筒体のうち、xプラス側に設けられている第1の筒体5は、図1における洗浄液送出部3に接続される外径筒5aと、外径筒5aからzマイナス方向に延びる内径筒5bと、内径筒5bの先端に設けられた送出口5cと、を備える。内径筒5bは外径筒5aの内側に挿入され、外径筒5a内に収納された状態と外径筒5aから延びた状態との間を移動可能になっている。そして制御部14によって洗浄液送出部3が駆動されると、内径筒5bが外径筒5aから所定距離延び、送出口5cから洗浄液が噴出されようになっている。
【0012】
第1の筒体5のxマイナス側に設けられている第2の筒体6は、図1における送風部4に接続される外径筒6aと、外径筒6aからzマイナス方向に延びる内径筒6bと、内径筒6bの先端に設けられた吹付口6cと、を備える。内径筒6bは外径筒6aの内側に挿入され、外径筒6a内に収納された状態と外径筒6aから延びた状態との間を移動可能
になっている。そして制御部14によって洗浄液送出部3が駆動されると、内径筒6bが外径筒6aから所定距離延び、吹付口6cから空気が吹き出されるようになっている。
【0013】
この第1の筒体5と第2の筒体6は、図1に示す駆動部8により2本並んだ状態でxy平面上を移動可能に構成されている。また、本実施形態で洗浄液としては、アルコール等の油分を溶解する揮発性の液体を使用する。また、送風する空気としては、例えばフィルタを介して浮遊塵埃を除去した清浄な空気を使用する。
【0014】
図3は清掃装置1がカメラ20に装着された状態を示す概略図である。カメラ20はレンズが交換可能な一眼レフ方式のデジタルカメラである。カメラ20はそのボディ内において、被写体からの撮影光をファインダ光学系へと導くメインミラー21を備える。メインミラー21は、ファインダ28での観察用の図中点線で示すように撮影光路に対して斜めに配置された位置と、レリーズ動作や清掃装置1により清掃を行う際の、実線で示すように撮影光路から退避した位置との間で移動可能になっている。
【0015】
メインミラー21の背面側撮影光路上には、被写体側よりシャッタ22、ローパスフィルタ(以下、LPFという)23及び撮像装置24が順に設けられている。LPF23はモアレを低減するための光学部材であり、撮像装置24はその内部にCCD(charge−coupled device memory)等の固体撮像素子25を備える。撮像素子25被写体光を電気信号に変換する光−電気変換素子である。撮像装置24とLPF23は一体として構成され、防塵構造がとられており、ユニットとして構成されている。また、ファインダ光学系には、撮像素子25と光学的に共役な位置に配設されている焦点板27と、ファインダ光束をファインダ28へと導くペンタプリズム29とが設けられている。
【0016】
更にカメラ20は、交換レンズが装着されるレンズマウント30と、カメラ制御部31と、カメラ制御部31に接続されると共にレンズマウント30近傍に設けられたカメラ側端子部32と、を備える。カメラ側端子部32は、清掃装置1がカメラ20に装着された場合、図示するように清掃装置1の装置側端子部15と接続する。この接続によりカメラ20に対しては清掃装置1の装着情報が送られ、清掃装置1にはカメラ20の、例えばレンズマウント30からLPF23までの距離等の情報が送られる。
【0017】
また、カメラ20におけるLPF23の下部には、トレー34が配置されている。このトレー34は、洗浄液が揮発しきれずに垂れた場合、その洗浄液又は落下してきた異物を受けるためものである。なお、このトレーはカメラ20の内部に据え付けられていてもよく、また交換可能であってもよい。
【0018】
次に、清掃装置1の動作について説明する。まず、図1のように第1の筒体5において内径筒5bが外径筒5aの内部に収納され、第2の筒体6において内径筒6bが外径筒6aの内部に収納された状態の清掃装置1をデジタルカメラ20のレンズマウント30に装着する。カメラ20に設けられたカメラ側端子部32と清掃装置1に設けられた装置側端子部15とが図3に示すように接続状態となる。カメラ20のスイッチ11をオンにすると、清掃装置1がカメラ20に装着されたこと示す情報が、カメラ側端子部32から装置側端子部15を介してカメラ20のカメラ制御部31に送られる。この情報によりメインミラー21が図3で示す実線で示すように撮影光路から退避し、シャッタ22が開状態となる。また、清掃装置1の制御部14に対してはレンズマウント30からLPF23までの距離に関する情報が送られる。
【0019】
第1の筒体5の内径筒5bが外径筒5aから延び、また第2の筒体6の内径筒6bが外径筒6aから延び、第1の筒体5及び第2の筒体6は開口部2を突き出してカメラ20の内部に挿入され、LPF23側に向かって延びていく。第1の筒体5の送出口5c及び第2の筒体の吹付口6cと、LPF23の表面23aとの間の距離が、清掃装置1の制御部14に対して送られたレンズマウント30からLPF23までの距離に関する情報に基づいて決定された所定の距離になったとき、第1の筒体5及び第2の筒体6のz方向の延びは停止する。
【0020】
次に、制御部14により洗浄液送出部3が駆動されて第1の筒体5の送出口5cから洗浄液がLPF23の表面23aに向かって噴出され、また、制御部14により送風部4が駆動されて第2の筒体6の吹付口6cからLPF23の表面23aに向かって空気が吹き付けられる。図4はその状態を示した図である。この洗浄液の噴出及び空気の吹き付けと共に、第1の筒体5の送出口5c及び第2の筒体6の吹付口6cはLPF23の表面23aに沿ってx方向に移動する。図4における実線の矢印はこの送出口5c及び吹付口6cのx方向への移動を示す。この際、LPF23の表面23aに異物が付着し、その異物が、表面に油分が付着してその油分を介してLPF23の表面に付着しているような異物であっても、洗浄液として揮発性のアルコールを使用しているため、油分が溶けて異物がLPF23表面から離れて洗浄液と共に吹き飛ばされるか、又はその際、吹き飛ばされなくとも、異物とLPF23の表面23aとの間の付着力が弱まる。したがって吹き飛ばされなかった異物も、付着力が弱まっているので、第2の筒体6から空気が吹き付けられることにより吹き飛ばすことができる。また、洗浄液が下に垂れた場合、トレー34によって受けられるため、カメラボディ内面に揮発性の洗浄液が溜まることがない。
【0021】
第1の筒体5の送出口5c及び第2の筒体6の吹付口6cがLPF23のxプラス側の端部付近まですると、図4における点線で示すように第1の筒体5の送出口5c及び第2の筒体6の吹付口6cは斜め下方に移動し、またxマイナス側からプラス側に向かってLPF23の表面23a上を移動する。このジグザグの移動を繰り返し、第1の筒体5の送出口5c及び第2の筒体6の吹付口6cはLPF23の表面23aに沿って移動し、LPF23表面の略全面を洗浄する。
【0022】
LPF23の表面23aの略全面の洗浄が終了すると、洗浄液送出部3から第1の筒体5への洗浄液の供給は停止し、また送風部4から第2の筒体への送風が停止する。それと共に第1の筒体5の内径筒5bは外径筒5aの中に、第2の筒体6の内径筒6bは外径筒6aの内部にそれぞれ後退する。カメラ20側においては、シャッタ22が閉じてメインミラー21が下がり図3における点線の位置に移動する。
【0023】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)LPF23の表面23aに異物が付着している場合、例えば油分が表面に付着してその油分を介してLPF23の表面23aに付着しているような異物であっても、揮発性のアルコール等の洗浄液を送出口5cから噴射するため、油分を溶かして異物をLPF23の表面23aから離脱させて洗浄液と共に吹き飛ばすことができる。
(2)揮発性のアルコール等の洗浄液の噴射ではLPF23の表面23aから除去できなかった異物であっても、洗浄液によって両者間の付着力は弱まる。この付着力の弱まった異物は、第2の筒体6から空気を吹き付けられるため、容易に吹き飛ばすことができる。
(3)カメラ20と清掃装置1とが、カメラ側端子部32と装置側端子部15とにより接続されて通信可能である。このため、清掃装置1がカメラ20に装着されると、その装着情報をカメラ20に伝達することができ、またカメラ20から清掃装置1に、レンズマウント30とLPF23の表面23aまでの距離等の情報を伝達することができる。これによりメインミラー21をアップさせたりシャッタ22を開いたりすることができ、また清掃装置1側では第1の筒体5及び第2の筒体6を延ばす長さを制御することができる。
(4)レンズマウント30を利用して清掃装置1をカメラ20に装着するため、カメラ20に別途開口部を設ける必要がない。
(5)カメラ20におけるLPF23の下部には、トレー34が配置されている。揮発性の洗浄液は、LPF23の表面23aに噴射されると蒸発すると思われるが、噴射量が多い場合や揮発の度合いが低く下に垂れた場合、トレー34が設けられているので、カメラ20内部に洗浄液が溜まることがない。
【0024】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図5に第2実施形態の清掃装置101を示す。第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第2実施形態の清掃装置1が、第1実施形態と異なる点は、送風部4が吸引部104であり、吹付口6cの代わりに吸引口106cが設けられ、第2の筒体106が空気を吸引する点である。
【0025】
図6は第2実施形態におけるLPF23の洗浄の様子を示した図である。第1実施形態と同様に第1の筒体5の送出口5c及び第2の筒体の吸引口106cと、LPF23の表面23aとの間の距離が所定の距離になったとき、第1の筒体5及び第2の筒体6のz方向の延びは停止する。
【0026】
次に、動作について説明する。第1実施形態と同様に、制御部14により洗浄液送出部3が駆動されて第1の筒体5の送出口5cから洗浄液がLPF23の表面23aに向かって噴出される。そして第2実施形態では、制御部14により吸引部104が駆動されて第2の筒体6の吸引口106cからLPF23の表面23a近傍の空気又はLPF23の表面23aに送出された洗浄液のうちの揮発又は飛ばされずに残留している洗浄液を吸引する。図6はその状態を示した図である。第1の筒体5の送出口5c及び第2の筒体6の吸引口106cは、洗浄液の噴出、及び洗浄液又は空気の吸引を行いつつ、第1実施形態の場合と同様にLPF23の表面23aに沿ってx方向に移動する。この際、LPF23の表面23aに異物が付着し、その異物が、表面に油分が付着してその油分を介してLPF23の表面23aに付着しているような異物であっても、洗浄液として揮発性のアルコールを使用しているため、油分が溶けて異物がLPF23の表面23aから離れて洗浄液と共に吹き飛ばされるか、又は吹き飛ばされなくとも異物とLPF23の表面23aとの間の付着力が弱まる。付着力が弱まっている場合、第2の筒体6の吸引口106cが洗浄液又は空気を吸込むことにより、この異物もLPF23の表面23から離脱し、吸引口106cから吸い込まれてLPF23の表面23aから除去することができる。
【0027】
以上、本発明の第2実施形態によると、第1実施形態の効果に加え、第1の筒体5からの洗浄液の噴射によって付着力が弱まった異物は、第2の筒体6によって吸い込まれるため、吹き飛ばされて他の部分に再付着することがないという効果を有する。
【0028】
(変形形態)
以上、説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態では洗浄液として、アルコール等の油分を溶解する揮発性の液体を使用したが、これに限定されず、他の溶剤であってもよく、また帯電防止剤を含む液体であってもよい。例えば帯電防止剤を含む液体の場合、静電気により付着している異物を除去することができる。
(2)本実施形態では、洗浄液は液体状で吹き付けたがこれに限定されず。霧状に吹き付けることもできる。霧状に吹き付けると、洗浄液が少量でよく、洗浄液が垂れる可能性も少ない。
(3)清掃する部材はLPFに限定されず、撮像素子の入光面側に設けられたガラスカバー等であってもよい。
(4)本実施形態では空気の吹き付けと空気の吸い込みを別々の実施形態で説明したが、本発明はこれに限定されず、同一の筒体で空気の吹き付けと空気の吸い込みとを選択的に行う構成としてもよい。
なお、第1実施形態及び第2実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】第1実施形態の清掃装置の構成を示した概略図である。
【図2】第1の筒体と第2の筒体が延びた状態を示した図である。
【図3】清掃装置がカメラに装着された状態を示す概略図である。
【図4】第1の筒体の送出口から洗浄液がLPFに向かって噴出され、第2の筒体の吹付口からLPFに向かって空気が吹き付けている状態を示した図である。
【図5】第2実施形態の清掃装置の構成を示した概略図である。
【図6】第1の筒体の送出口から洗浄液がLPFに向かって噴出され、第2の筒体の吸引口から洗浄液又は空気が吸引されている状態を示した図である。
【符号の説明】
【0030】
1:清掃装置、3:洗浄液送出部、4:送風部、5:第1の筒体、5c:送出口、6:第2の筒体、6c:吹付口、13:接続部、20:カメラ、23:LPF、23a:表面、25:撮像素子、30:レンズマウント、104:吸引部、106c:吸引口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像素子を有するカメラに取り付け可能であると共に該撮像素子の入光面側に設けられた光学部材の一面から異物を除去する清掃装置であって、
前記一面に対して洗浄液を送出する送出手段を備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項2】
請求項1に記載の清掃装置であって、
前記一面に空気を吹き付ける吹付手段を更に備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項3】
請求項2に記載の清掃装置であって、
前記送出手段が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面に沿って移動する送出口を備え、
前記吹付手段が、前記送出口の移動方向における後方を移動可能な吹付口を備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項4】
請求項1に記載の清掃装置であって、
前記一面に送出された前記洗浄液及び前記一面の近傍の空気の少なくとも一方を吸い込む吸込手段を更に備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項5】
請求項4に記載の清掃装置であって、
前記送出手段が、前記洗浄液を送出しつつ前記一面に沿って移動する送出口を備え、
前記吸込手段が、前記送出口の移動方向における後方を移動可能な吸込口を備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の清掃装置であって、
前記カメラのレンズマウントに接続する接続部を有し、前記レンズマウントを介してカメラに取り付けられることを特徴とする清掃装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の清掃装置であって、
前記洗浄液が、霧状に送出されることを特徴とする清掃装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−4911(P2009−4911A)
【公開日】平成21年1月8日(2009.1.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−161754(P2007−161754)
【出願日】平成19年6月19日(2007.6.19)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】