JP2005062552A

JP2005062552A - カメラ

Info

Publication number: JP2005062552A
Application number: JP2003293538A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Nishijima; 康則西島
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-08-14
Filing date: 2003-08-14
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】カメラにおいて、画像に塵が映り込むことを防止する。
【解決手段】固定筒１５には、フレキシブル基板２９を通す孔１５ａが形成されている。孔１５ａ近傍の固定筒１５の外壁面に、柔軟性を有する薄い樹脂製のシート状の弁３１を取り付けてある。沈胴動作時には、前群移動筒１３と中間移動筒１４が撮影可能位置から収納位置へ移動し、レンズ鏡筒１２内の空気が圧縮され、気圧が上昇するから、レンズ鏡筒１２内の空気が孔１５ａから吹き出し、弁３１が弾性変形して孔１５ａを開放し、レンズ鏡筒１２内の塵が空気と一緒に外に排出される。前群移動筒１３と中間移動筒１４が収納位置から撮影可能位置へ突出される時には、レンズ鏡筒１２内の気圧が下がるから、レンズ鏡筒１２内へ空気が流れ込もうとして、弁３１が孔１５ａに吸い寄せられ、孔１５ａを塞ぐから、塵が空気と一緒に孔１５ａからレンズ鏡筒１２内に入り込むことが防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、沈胴式レンズを備えたカメラに関するものである。

近年、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて撮像した画像データをデジタルデータとしてメモリカード等の電子記憶媒体に記憶するデジタルカメラが普及してきている。このようなデジタルカメラの多くは、携帯性を良好にするため、沈胴式レンズを採用している。

沈胴式レンズは、周知のように、デジタルカメラの電源をオンにすると、固定筒の内部に組み込まれた移動筒がカメラボディの外側に繰り出してきて撮影可能状態になり、またデジタルカメラの電源をオフにすると、移動筒が固定筒内に引っ込んで、カメラボディの外郭から突出した部分がないようにする。

また、固定筒の後端部に固体撮像素子（実際にはパッケージ）を一体的に組み込むことにより、沈胴式レンズのレンズ鏡筒をユニット化し、組立て効率やコンパクト化を図ったものも多い。

このようなデジタルカメラの製造ラインでは、レンズ鏡筒内の塵検査を行い、合格品のみ出荷しているが、ユーザによって購入されたデジタルカメラで撮影された画像に、塵が映り込んでいる場合がある。なお、塵は、細かい塵である埃等も含む。

写真フイルムを使用する銀塩カメラでは、レンズ鏡筒内の塵がフイルム面に付着した場合、そのフイルム１コマには塵が映り込むが、写真フイルムの巻上げを行うと、その塵は写真フイルムと一緒に移動される。したがって、銀塩カメラでは、一旦塵がフイルム面に付着しても、以降の全コマに塵が映り込むということは稀で、実害が少ない。

しかしながら、デジタルカメラの固体撮像素子は、写真フイルムのように移動することがないため、一旦固体撮像素子の受光面に塵が付着すると、以降に撮影する全ての画像に塵が映り込む可能性がきわめて高く、実害が大きい。

塵が固体撮像素子の受光面に付着する原因としては、製造時から既にレンズ鏡筒内にあった塵が移動したため、又は、出荷後に塵がレンズ鏡筒内に入り込んだため、のいずれか、もしくは両方が考えられる。レンズ鏡筒内の塵が移動しやすいのは、上述したように、デジタルカメラの電源をオン／オフする毎に、移動筒が大きく移動する沈胴式レンズを採用しているためである。

出荷後に塵がレンズ鏡筒内に入り込む原因は、レンズ鏡筒内に組み込まれたシャッタやＡＦ用モータと、カメラ本体内のＣＰＵ等から構成される制御回路とを電気的に接続するフレキシブル基板を通すための孔が、レンズ鏡筒の固定筒に形成されているためである。

一方、固体撮像素子の受光面に付着した塵を取り除く機能を備えたデジタルカメラが知られている（例えば特許文献１）。このデジタルカメラでは、レンズ鏡筒内にモータ駆動式のワイパーが組み込まれており、このワイパーが定期的に駆動され、防塵構造を有するＣＣＤユニット（パッケージ）の保護ガラスを清掃する。なお、この保護ガラスは、周知のように、ＣＣＤの受光面を保護する透明ガラスである。

特開２００３−１８４４０号公報

上記特許文献１記載のデジタルカメラでは、ワイパーによってＣＣＤユニットの保護ガラスから一旦塵を払っても、その塵は未だレンズ鏡筒内にある。このため、同じ塵が再び保護ガラスに付着するおそれがあるから、特許文献１では、予め決められた回数のレリーズ動作が行われる毎に、ワイパーが駆動されるようになっている。しかしながら、そのような構成とすると、シャッタチャンスを逃しやすい、ＡＦ用モータの他にワイパー駆動用のモータが必要となるため、コストアップ、レンズ鏡筒が大きく重くなる、またバッテリーが消耗しやすい、など数々の欠点を生じる。

本発明は、簡単な構成でありながら、画像に塵が映り込むことを防止できるようにしたカメラを提供することを目的とする。

本発明は、カメラ本体に固定された固定筒の内側に、カメラ本体側へ収納される収納位置とカメラ本体の外側へ繰り出される撮影可能位置との間で撮影光軸方向に沿って移動する移動筒が収納された沈胴式のレンズ鏡筒と、前記固定筒に形成され、前記レンズ鏡筒とカメラ本体とを電気的に接続するフレキシブル基板を通す孔とを備えたカメラにおいて、前記移動筒の収納位置から撮影可能位置への移動に伴って孔を塞ぎ、前記移動筒の撮影可能位置から収納位置への移動に伴って孔を開放する弁を、前記固定筒の孔の近傍に設けたことを特徴とする。

また、本発明は、カメラ本体に固定された固定筒の内側に、カメラ本体側へ収納される収納位置とカメラ本体の外側へ繰り出される撮影可能位置との間で撮影光軸方向に沿って移動する移動筒が収納された沈胴式のレンズ鏡筒と、前記固定筒の最後部に取り付けられ、前記レンズ鏡筒に組み込まれた光学系によって受光面に光学画像が結像される固体撮像素子とを備えたカメラにおいて、前記移動筒の一部に空気注入用の孔を形成し、この孔と固体撮像素子の受光面近傍との間に、前記孔から注入された空気を通して固体撮像素子の受光面に吹きつける柔軟なチューブを配置するとともに、前記固体撮像素子の受光面を挟んで、前記チューブの反対側の固定筒の内側に塵を接着する粘着剤を設けたことを特徴とする。

本発明のカメラは、固定筒の孔の近傍に弁を設け、移動筒の収納位置から撮影可能位置への移動に伴って孔を塞ぎ、移動筒の撮影可能位置から収納位置への移動に伴って孔を開放するようにしたので、簡単な構成でありながら、移動筒が移動する毎に孔からレンズ鏡筒内の塵をレンズ鏡筒の外に排出できる。この結果、レンズ鏡筒内の塵が減少するから、固体撮像素子の受光面に塵が付着する頻度がきわめて少なくなり、画像に塵が映り込むことを防止できる。

また、弁を設けるだけというきわめて簡単な構成でレンズ鏡筒内の塵をレンズ鏡筒の外に排出できるから、ワイパーを用いる従来の技術から生じる、シャッタチャンスを逃しやすい、ＡＦ用モータの他にワイパー駆動用のモータが必要となるため、コストアップ、レンズ鏡筒が大きく重くなる、またバッテリーが消耗しやすい、などの欠点を解消できる。

また、移動筒の一部に空気注入用の孔を形成し、この孔と固体撮像素子の受光面近傍との間に、孔から注入された空気を通して固体撮像素子の受光面に吹きつける柔軟なチューブを配置するとともに、固体撮像素子の受光面を挟んで、チューブの反対側の固定筒の内側に塵を接着する粘着剤を設けたので、孔から注入された空気によって固体撮像素子の受光面に付着していた塵が吹き飛ばされ、粘着剤に接着する。このため、同じ塵が再びレンズ鏡筒内を移動して固体撮像素子の受光面に付着することを防止でき、画像に塵が映り込むことを防止できる。

本発明の第１実施形態であるデジタルカメラ１０が電源オンにされた直後の状態を示す図１において、ズームレンズであるレンズ鏡筒１２は、前群レンズ２１が組み込まれた前群移動筒１３と、この前群移動筒１３を光軸Ｌの方向に移動自在に保持する中間移動筒１４と、カメラ本体１１に固定され、内部に中間移動筒１４と後群レンズ２２とを光軸Ｌの方向に移動自在に保持する固定筒１５とから構成されている。そして、前記固定筒１５の最後部には、ＣＣＤチップを防塵構造にパッケージングしたＣＣＤユニット１６が取り付けられている。

デジタルカメラ１０の電源がオンにされると、カメラ本体１１内の収納位置に沈胴し収納されていた移動筒である前群移動筒１３と中間移動筒１４が、カメラ本体１１の前方へ繰り出され、図１に示す撮影可能位置まで移動するとともに、後群レンズ２２もわずかに前方へ移動する。この撮影可能位置では、前群レンズ２１と後群レンズ２２との距離が最も広くなっており、レンズ鏡筒１２の画角は、最も広角側になっている。

撮影が終了して電源をオフにすると、突出していた前群移動筒１３と中間移動筒１４は、撮影可能位置から固定筒１５内の収納位置に収納され、後群レンズ２２もＣＣＤユニット１６に接触直前まで移動する（図２参照）。これにより、カメラ本体１１の外郭からレンズ鏡筒１２が全く突出しない状態となり、良好な携帯性を確保できる。

前記前群レンズ２１は、２枚のレンズ２１ａ，２１ｂから構成されている。また、後群レンズ２２は、４枚のレンズ２２ａ〜２２ｄから構成されている。撮影者によってズーミング操作が行われると、後群レンズ２２全体が光軸Ｌの方向に大きく移動するとともに、前群レンズ２１もわずかに移動する。最大の望遠時には、図３に示すように、前群レンズ２１がカメラ本体１１側に広角時よりわずかに引っ込むとともに、後群レンズ２２が前群レンズ２１に最も接近する。

また、後群レンズ２２のレンズ２２ｂ，２２ｃは、一体的にレンズ枠２３に組み込まれており、このレンズ枠２３には、ＡＦ用のステッピングモータ２５が固定されている。このステッピングモータ２５は、カメラ本体１１に組み込まれたＣＰＵ等から構成される制御回路（図示せず）からの制御信号に従って、最後部のレンズ２２ｄを光軸Ｌの方向に移動してレンズ２２ｂ，２２ｃとの間隔を変化させ、ピント合わせを行う。

また、後群レンズ２２のレンズ２２ａとレンズ２２ｂとの間には、シャッタユニット２６が設けられている。前記ステッピングモータ２５及びシャッタユニット２６は、互いに連結されたフレキシブル基板２８，２９を介してカメラ本体１１の制御回路に接続されている。なお、ステッピングモータ２５及びシャッタユニット２６側のフレキシブル基板２８は、フレキシブル基板２９より厚みが薄くなっており、フレキシブル基板２９より更に柔軟に弾性変形可能になっている。

前記固定筒１５には、フレキシブル基板２９を通す孔１５ａが形成されている。この孔１５ａ近傍の固定筒１５の外壁面には、孔１５ａを開閉する弁３１が、一端部を固定して、取り付けられている。この弁３１は、柔軟性を有する薄い樹脂製のシート状部材である。なお、プラスチック成形した固定筒１５の外壁にはボスを形成してあり、これを弁３１の一端部に形成した孔に通してから、ボスに熱を加えて変形させ（熱かしめ）、弁３１を固定筒１５の外壁面に固定している。

前群移動筒１３と中間移動筒１４とが撮影可能位置から収納位置へ移動される沈胴動作時には、レンズ鏡筒１２内の空気が圧縮され、気圧が上昇するから、レンズ鏡筒１２内の空気が外へ出ようとする。このため、レンズ鏡筒１２内の空気が孔１５ａから吹き出し、前記弁３１は弾性変形して孔１５ａを開放する。この結果、レンズ鏡筒１２内の塵が空気と一緒に、レンズ鏡筒１２の外に排出される。なお、レンズ鏡筒１２の収納位置では、図２に示すように、フレキシブル基板２８，２９は弾性変形して、コンパクトに折り畳まれる。

また、前群移動筒１３と中間移動筒１４とが収納位置から撮影可能位置へ突出される時には、レンズ鏡筒１２内の容積が増えて中の気圧が下がるから、レンズ鏡筒１２内へ空気が流れ込もうとする。このため、弁３１が、孔１５ａに吸い寄せられ、孔１５ａを塞ぐから、塵が空気と一緒に孔１５ａからレンズ鏡筒１２内に入り込むことが防止される。

なお、孔１５ａからはレンズ鏡筒１２の外側にフレキシブル基板２９が出ているため、フレキシブル基板２９の厚み分だけ、弁３１と固定筒１５の外壁面との間に隙間が生じる。このため、弁３１が孔１５ａを完全に塞ぐことはできないが、弁３１は柔軟性を有するから、孔１５ａの周囲の固定筒１５の外壁面に比較的よく密着し、塵の侵入を十分に防ぐ。

このように、レンズ鏡筒１２内に塵があっても、電源のオン／オフに伴って、塵がレンズ鏡筒１２内から出てゆき、逆に入り込むことがないから、レンズ鏡筒１２内の塵が徐々に減少していく。したがって、レンズ鏡筒１２内の塵がＣＣＤユニット１６の受光面を保護している保護ガラス１６ａに付着することが防止される。

このように構成されたデジタルカメラ１０の作用について説明する。デジタルカメラ１０の電源をオンにすると、前群移動筒１３と中間移動筒１４が、モータ（図示せず）の駆動によって、図２に示す収納位置から図１に示す撮影可能位置に向かって移動してゆく。この間、レンズ鏡筒１２内の気圧が下がって孔１５ａから空気がレンズ鏡筒１２内に流れ込もうとするから、弁３１が孔１５ａ側へ吸い寄せられ、孔１５ａを塞ぐ。このため、塵が孔１５ａからレンズ鏡筒１２内に入ることが防止される。

撮影が終了してデジタルカメラ１０の電源が切られると、突出していた前群移動筒１３と中間移動筒１４は撮影可能位置から収納位置に向かって移動してゆく。この沈胴動作中に、レンズ鏡筒１２内の気圧が上がるため、レンズ鏡筒１２内の空気が弁３１を弾性変形させながら孔１５ａから排出され、この空気と一緒にレンズ鏡筒１２内の塵も排出される。

このように、デジタルカメラ１０の電源のオン／オフに伴って、レンズ鏡筒１２内の塵が外に排出されるから、デジタルカメラ１０の製造時に塵がレンズ鏡筒１２内に入っていた場合でも、ＣＣＤユニット１６の保護ガラス１６ａに塵が付着することが防止される。

次に、第２実施形態のデジタルカメラ４０を示す図４において、レンズ鏡筒４２の中間移動筒４３には、外周の一部に小さな孔４３ａを形成してある。この孔４３ａとＣＣＤユニット１６の保護ガラス１６ａ近傍との間には、柔軟な合成ゴム製のチューブ４５によって空気の通り道が形成されている。

チューブ４５の一端部４５ａは孔４３ａに差し込まれて固定され、他端部４５ｂは保護ガラス１６ａ近傍の固定筒１５に固定されている。この他端部４５ｂは撮影光束を遮らない位置に固定される。なお、前記端部４５ａ，４５ｂの固定は、例えば接着剤を用いるが、他の手段でもよい。

また、チューブ４５の端部４５ｂとＣＣＤユニット１６を挟んで反対側に位置する固定筒１５の一部を構成する部品４７の上に、粘着剤が両面に塗布された粘着剤シート４８を貼り付けてある。この粘着剤シート４８に使用される粘着剤は、長期間にわたって粘着力が衰えないものが選択される。なお、粘着剤シート４８を貼り付ける部品は、チューブ４５の端部４５ｂとＣＣＤユニット１６を挟んで反対側に位置するものであれば、本実施形態の部品４７に限定されないのはもちろんである。

前記粘着剤シート４８に、チューブ４５の端部４５ｂから送り出された空気で保護ガラス１６ａ上から吹き飛ばされた塵が貼り付き、以後は他に移動できなくなるから、再び同じ塵が保護ガラス１６ａ上に付着するおそれがなくなる。

このように構成されたデジタルカメラ４０の作用を説明する。デジタルカメラ４０に電源を投入すると、前群移動筒１３と中間移動筒４３とが収納位置から撮影可能位置へ突出する。この状態で、孔４３ａが露呈する。ユーザは、デジタルカメラ４０の背面に設けられた液晶ファインダとしても使用される液晶ディスプレイを観察する。

液晶ディスプレイに塵が映っている場合、ユーザは、孔４３ａにブロワー４９の先端部４９ａを差し込んで、ブロワー４９の本体部４９ｂを押しつぶし、孔４３ａに勢い良く空気を送り込む。この空気は、チューブ４５を通って保護ガラス１６ａの表面に吹きつけられる。

保護ガラス１６ａの表面に付着していた塵が吹き飛ばされ、粘着剤シート４８に貼り付くから、同じ塵が再びレンズ鏡筒４２内を移動して保護ガラス１６ａの表面に付着することがない。以後、別の塵が保護ガラス１６ａ上に付着する都度、孔４３ａからブロワー４９で空気を送り込むことにより、常に塵のない画像を撮影することができる。

上記第２実施形態では、ブロワー４９によって空気を保護ガラス１６ａの表面に吹きつけたが、ブロワー４９の代わりに、例えばイオナイザーと呼ばれる装置を用いて、保護ガラス１６ａの表面にイオン・エアーを吹きつけるようにしてもよい。これにより、単に保護ガラス１６ａの表面に付着している塵が吹き飛ばされるだけではなく、保護ガラス１６ａに帯電している静電気が除去され、保護ガラス１６ａの表面に塵や埃が着きにくくなる。

以上説明した実施形態では、焦点調節やズーミングによっては、レンズ長がほとんど変化しないタイプのレンズを用いたが、焦点調節やズーミングによってレンズ長が伸縮するタイプのレンズを用いてもよい。このようなレンズを用いた場合、第１実施形態では、焦点調節やズーミング操作を行う毎に、弁が開閉して塵の排出が行われる。

また、上記第１実施形態では、弁を柔軟性を有する薄い樹脂製のシート状部材としたが、固定筒の孔を開閉できるものであれば任意のものを使用することができる。また、弁を熱かしめによって固定筒の壁面に固定したが、本発明はこれに限定されることなく、例えばやや剛性を有する弁や厚みがある弁の場合、弁の端部にヒンジ部を設け、このヒンジ部を固定筒の壁面に溶着するようにしてもよい。

本発明は、デジタルカメラに限らず、沈胴式レンズや、ズーミング等によって長さが伸縮するレンズを有するカメラであれば、例えばビデオカメラ等にも適用できる。

第１実施形態のデジタルカメラのレンズ鏡筒が撮影可能位置にある状態を示す断面図である。レンズ鏡筒が収納位置にある状態を示す断面図である。レンズ鏡筒が望遠時の状態を示す断面図である。第２実施形態のデジタルカメラのレンズ鏡筒が撮影可能位置にある状態を示す断面図である。

符号の説明

１０，４０デジタルカメラ
１２，４２レンズ鏡筒
１３前群移動筒
１４，４３中間移動筒
１５固定筒
１５ａ，４３ａ孔
１６ＣＣＤユニット
１６ａ保護ガラス
２８，２９フレキシブル基板
３１弁
４５チューブ
４８粘着剤シート
４９ブロワー

Claims

カメラ本体に固定された固定筒の内側に、カメラ本体側へ収納される収納位置とカメラ本体の外側へ繰り出される撮影可能位置との間で撮影光軸方向に沿って移動する移動筒が収納された沈胴式のレンズ鏡筒と、前記固定筒に形成され、前記レンズ鏡筒とカメラ本体とを電気的に接続するフレキシブル基板を通す孔とを備えたカメラにおいて、
前記移動筒の収納位置から撮影可能位置への移動に伴って孔を塞ぎ、前記移動筒の撮影可能位置から収納位置への移動に伴って孔を開放する弁を、前記固定筒の孔の近傍に設けたことを特徴とするカメラ。
カメラ本体に固定された固定筒の内側に、カメラ本体側へ収納される収納位置とカメラ本体の外側へ繰り出される撮影可能位置との間で撮影光軸方向に沿って移動する移動筒が収納された沈胴式のレンズ鏡筒と、前記固定筒の最後部に取り付けられ、前記レンズ鏡筒に組み込まれた光学系によって受光面に光学画像が結像される固体撮像素子とを備えたカメラにおいて、
前記移動筒の一部に空気注入用の孔を形成し、この孔と固体撮像素子の受光面近傍との間に、前記孔から注入された空気を通して固体撮像素子の受光面に吹きつける柔軟なチューブを配置するとともに、前記固体撮像素子の受光面を挟んで、前記チューブの反対側の固定筒の内側に塵を接着する粘着剤を設けたことを特徴とするカメラ。