JP4963563B2

JP4963563B2 - Foreign matter removing device and imaging device

Info

Publication number: JP4963563B2
Application number: JP2006112755A
Authority: JP
Inventors: 一朗大貫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2026-04-14
Also published as: JP2007288456A

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。
特開２００１−２９８６４０号公報特開２００３−１８４４０号公報特開２００４−１７２９６１号公報特開２００５−５９７２号公報 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-5972 (Patent Document 4) discloses that a wiper member supported at both ends by a ribbon (belt) cleans the surface of an image sensor in conjunction with an operation of mounting an interchangeable lens on a camera body. A mechanism is disclosed.
JP 2001-298640 A JP 2003-18440 A JP 2004-172961 A JP 2005-5972 A

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 Patent Literature 1 and Patent Literature 2, since one end of the wiper is supported by the motor shaft and the other end is a free end, the wiper pressing force distribution on the glass surface can be made uniform. It is difficult and the dust removal effect may vary depending on the location. Further, since the rotational torque necessary for driving the wiper is proportional to the entire length of the wiper, there is a problem that an excessive load is applied to the wiper motor when cleaning a large area optical element.

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 Patent Document 3, it is difficult to make the pressure distribution of the cleaning film uniform with respect to the surface of the image sensor, and the pressure becomes minimum at the center of the image sensor. Further, when the pressing force between the cleaning film and the image sensor is set to an appropriate value, the tension of the film must be several times greater than the pressing force. Therefore, in this apparatus, there is a risk of film breakage, and there is a problem that a large output is required for the drive source for the take-up roller due to a load on the take-up roller due to film tension.

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 Patent Document 4, in order to set the pressing force between the wiper member and the image sensor to an appropriate value, it is necessary to apply a large tension to the ribbon that conveys the wiper member. Therefore, in this apparatus, there is a risk that the ribbon may be broken, and the driving load of the take-up drum increases due to the ribbon tension, and the load required for mounting the lens also increases.

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, reference numeral 1 denotes a camera body. An interchangeable lens 80 that can be attached to and detached from the camera body 1 is fixed by a camera mount 2 and a lens mount 82. The camera-side contact 3 and the lens-side contact 84 come into contact with each other, so that an in-camera control circuit (not shown) and an in-lens control circuit are electrically connected. Communication for controlling the lens is performed.

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 optical system 81 of the interchangeable lens 80 is incident on the main mirror 5 of the camera. The main mirror 5 is a half mirror, and the light beam reflected here is guided to the finder screen 9, and a subject image is formed on the finder screen 9. The photographer can observe the subject image on the finder screen 9 through the penta roof prism 11 and the eyepiece 12.

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 main mirror 5 is reflected downward by the sub mirror 7 and guided to the focus detection device 10. The focus detection device 10 detects a focus shift amount of the photographic optical system 81, a so-called defocus amount, and calculates a lens driving amount for driving the photographic optical system 81 so that the photographic optical system 81 is in focus. When this lens driving amount is sent to the interchangeable lens 80 via the contact portions 3 and 84, the lens controls a motor (not shown) and drives the photographing optical system 81 to adjust the focus.

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 main mirror 5 is bonded and fixed to the main mirror holding frame 6, and is rotatably supported with respect to the mirror box 100 by a hinge shaft 6a. Further, the sub mirror 7 is bonded and fixed to the sub mirror holding frame 8, and the sub mirror holding frame 8 is pivotally supported by the hinge shaft 8a so as to be rotatable with respect to the main mirror holding frame 6.

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 focal plane shutter 13 is disposed behind the sub-mirror 7, and the shutter front curtain 13a is normally closed, that is, a state where a later-described image sensor is shielded. An optical filter 14 in which an optical low-pass filter and an infrared cut filter are integrated is disposed behind the shutter 13, and a light beam that has passed through the optical filter 14 is incident on an image sensor 15 disposed further rearward during photographing.

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 image sensor 15 includes a cover glass 15a, a sensor package 15b, a sensor chip 15c, and a sensor substrate 15d. Here, the image pickup device or the image pickup means refers to a sensor chip 15c alone in a narrow sense, an image pickup device unit composed of the above 15a to 15d in a broad sense, and a structure in which the image pickup device unit and the optical filter 14 are combined. To do.

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。 Reference numeral 60 denotes a display such as an LCD, which displays information related to the shooting mode of the camera, a preview image before shooting and a confirmation image after shooting, information related to the progress of the dust removal process, and the like.

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 cleaning unit 20 for removing dust adhering to the surface of the optical filter 14 is arranged behind the shutter 13 and outside the optically effective surface of the optical filter 14. Reference numeral 31 denotes a wiper which will be described later, and constitutes one part constituting the cleaning unit 20. The LED 4 is an illuminating device for illuminating the optical filter 14 and the image sensor 15 from the lower surface side of the mirror box 100 in order to detect the operation status of the cleaning unit 20 and to detect dust adhering to the optical filter 14. A white LED is used.

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 cleaning unit 20. FIG. 2A is a perspective view of the cleaning unit alone viewed from the photographic lens side, FIG. 2B is a cross-sectional view thereof, and FIG. A perspective view when assembled in the vicinity, FIG.

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, reference numeral 21 denotes a frame corresponding to the housing of the cleaning unit 20, which is composed of rectangular plate-like members 21a, 21b, 21c and 21d surrounding the optical filter 14 to be cleaned. Each member is held.

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 upper frame 21a and the lower frame 21b, and lead screws 22 and 23 are rotatably mounted. Here, the lead screw 22 is formed with a right-hand thread, and the lead screw 23 is formed with a left-hand thread. A motor base 21m is formed at the outer lower end of the side frame 21c, and the motor 24 is fixed. Further, holes 21c1 and 21d1 are formed at the lower ends of the side frames 21c and 21d, and the motor shaft 25 is rotatably held. The bevel gears 26a and 26b are fixed to both ends of the motor shaft 25, the bevel gears 26c and 26d are fixed to the lower ends of the lead screws 22 and 23, the bevel gears 26a and 26c are engaged, and the bevel gears 26b and 26d are engaged. They are engaged.

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。 Reference numeral 31 denotes a wiper, which is a belt-like member composed of a metal base 31a and a flocked portion 31b. Here, the metal pedestal 31a is made of a metal plate that can be regarded as a substantially rigid body, and fibers having a length of about 0.3 mm are densely planted on the back surface thereof, that is, the surface facing the optical filter 14, by electrostatic flocking. . Instead of the electrostatic flocking treatment, other members having a dust removing ability such as a velvet-like cloth or a non-woven fabric may be attached using an adhesive tape. Reference numerals 27 and 28 denote nuts for supporting and driving the wiper 31, and are screwed into the lead screws 22 and 23. Reference numerals 29 and 30 denote leaf springs, which are provided to generate a predetermined pressing force between the wiper 31 and the optical filter 14. One end is fixed to the end of the wiper 31 and the other end is fixed to the tip of the nuts 27 and 28. Established.

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 position detection devices 32 and 33 are provided at the upper and lower ends of the side frame 21c. The wiper position detection devices 32 and 33 are preferably photoelectric sensors such as photo reflectors, and the wiper position detection device 32 detects the light beam emitted from the light projecting unit and reflected by the nut 27 as the subject by the light receiving unit. , 33 is detected whether or not the nut 27 is present.

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 motor 24 is energized and the motor shaft 25 is rotated in the direction of the arrow in FIG. 2A, the rotation of the lead screws 22 and 23 is opposite to each other via the four bevel gears 26a to 29d. Rotate in the same direction and at the same rotation speed. Then, since the rotation causes the nuts 27 and 28 to be driven from the top to the bottom at the same speed, the wiper 31 moves in parallel from the top to the bottom, that is, moves straight.

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 cleaning unit 20 is incorporated in front of the image sensor 15 and the optical filter 14. In this state, the flocked portion 31b on the back surface of the wiper 31 is in contact with the front surface of the optical filter 14, and an equal pressing force is applied to both ends of the wiper 31 according to the amount of elastic deformation of the leaf springs 29 and 30. Since the pedestal 31a of the wiper 31 is highly rigid and does not elastically deform, the flocked portion 31b abuts uniformly on the front surface of the optical filter 14, and the pressure distribution between the flocked and the filter surface becomes uniform. Therefore, when the wiper 31 is scanned while being in contact with the surface of the optical filter 14, foreign matters such as dust attached to the surface of the optical filter 14 are reliably removed. When the wiper 31 reaches the lower end, the wiper position detection device 33 detects this, reverses the motor 24, and the wiper 31 moves backward. When the wiper 31 returns to the initial position, that is, the upper end, the wiper position detection device 32 detects this, stops the motor 24, and completes one reciprocating dust removal operation.

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 cleaning unit 20 in the optical axis direction in the camera will be described.

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 wiper 31, which is a minimum member necessary for dust removal, and a leaf spring 29 supporting the wiper 31 are provided in front of the light incident surface of the optical filter 14 (left side in the figure). 30 and only the tips of the nuts 27 and 28 are arranged. Other main parts, that is, main parts such as a frame body 21 corresponding to a casing, a motor 24 corresponding to a drive unit, lead screws 22 and 23, nuts 27 and 28, and the like are arranged as follows. That is, the optical filter 14 is arranged behind the light incident surface (the direction not protruding from the surface) and in the outer space of the optical filter 14 and the sensor package 15b of the image sensor. With the above configuration, a reduction in shutter efficiency is prevented by keeping the distance between the shutter 13 and the sensor chip 15c to the minimum necessary. Further, by arranging the wiper drive mechanism in the outer peripheral space of the optical filter 14 and the sensor package 15b having a relatively large space, it is easy to ensure the rigidity of the constituent members and the fitting length of the sliding portion, and the reliability. A high cleaning unit can be provided.

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 leaf springs 29 and 30 are used as members for generating a contact force between the wiper 31 and the optical filter 14, but other elastic members such as a tension coil spring, a compression coil spring, a torsion coil spring, and a rubber bush are used. Etc. may be used.

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 camera body 1 will be described with reference to FIGS.

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。 Reference numeral 41 denotes an in-camera CPU which controls various controls of the camera body 1 and includes a calculation unit, ROM, RAM, A / D converter, D / A converter, communication interface circuit, and the like. Reference numeral 42 denotes an in-camera power supply circuit, which includes a secondary battery such as a lithium ion battery and a booster circuit. A photometric sensor driving circuit 43 drives the photometric sensor 16 shown in FIG. 1, calculates a photometric result, and sends the output to the in-camera CPU 41. Reference numeral 44 denotes a display driver circuit, which controls display of the display 60. An operation switch drive circuit 45 determines whether various operation switches (not shown) such as a power switch, a release (shooting trigger) switch, a shooting mode selection switch, and the like have been operated. Reference numeral 46 denotes a detachable flash memory for recording a photographed image. A cleaning mechanism drive circuit 47 controls the driving of the cleaning unit 20 described with reference to FIG.

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 LED drive circuit 54 controls the lighting of the LED 4. Reference numeral 55 denotes an image sensor driving circuit that controls the imaging operation of the image sensor 15 and transmits the acquired image signal to the in-camera CPU 41. Reference numeral 50 denotes an AF sensor drive circuit that drives an AF sensor built in the focus detection apparatus 10 and transmits a focus detection signal to the in-camera CPU 41. A mirror driving circuit 52 drives the main mirror holding frame 6 to move the main mirror 5 and the sub mirror 7 in and out of the photographing optical path. Reference numeral 53 denotes a shutter drive circuit that performs drive trigger control of the front curtain and rear curtain of the shutter 13 based on a command signal from the in-camera CPU 41, and drives a charge motor (not shown) after completion of exposure control to Charge the running spring.

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 interchangeable lens 80 will be described.

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。 Reference numeral 91 denotes an in-lens CPU, which includes a calculation unit, ROM, RAM, A / D converter, D / A converter, communication interface circuit, etc., and communicates with the in-camera CPU 41 to exchange various data and command signals. Control the circuit.

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-lens power circuit 92 supplies the power supplied from the in-camera power circuit 42 to various circuits and actuators in the lens. A diaphragm driving circuit 93 controls the aperture diameter of the iris diaphragm 83. A focus drive circuit 94 drives a focus motor (not shown) to drive the focus adjustment lens back and forth in the optical axis direction.

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 camera side contact 3 and the lens side contact 84 are electrically connected in a state where the camera body 1 and the interchangeable lens 80 are coupled by the mount.

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 image sensor 15 is shown in the center column, and the image content displayed by the display device 60 is shown in the right column. The acquired image acquired by the image sensor 15 and the display image displayed on the display 60 are connected to the corresponding control step by a broken line. The control flow of FIG. 4 will be described below with reference to FIGS.

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 display device 60 installed on the back surface of the camera body 1, a dust removal routine is started from step S101, and the display device 60 displays the dust removal routine. A screen is displayed asking whether to check the dust level. The display content at this time is shown in DSP-11.

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 main mirror 5 and the sub mirror 7 are retracted out of the photographing light beam, the diaphragm 83 is narrowed down to the minimum aperture diameter, and the front curtain of the focal plane shutter is driven to open the shutter.

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 LED 4 is turned on, and the illumination light of the LED 4 passes through the optical filter 14 and the protective glass 15a of the image sensor 15 to illuminate the sensor chip 15c. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the camera in this state. The aperture of the aperture 83 is minimized by the aperture operation, and the entry of external light into the mirror box is substantially blocked. Further, since the light source area of the LED 4 is very small, if dust adheres to the surface of the optical filter 14, a shadow of dust caused by the LED illumination light is projected onto the sensor chip 15c.

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 image sensor 15 are performed to obtain an image indicated by IMG-12. This image shows a state where black spots of various shapes corresponding to the shadows of dust attached to the surface of the optical filter 14 are scattered in the bright region illuminated substantially uniformly by the LEDs.

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 camera body 1 is manufactured, that is, without dust adhering and stored in the ROM, is read out. And the dust adhering after manufacture is extracted by calculating the difference of the image IMG-11 for reference and the image IMG-12 acquired at step S115. Next, a dust level (a value representing the amount of dust, for example, the number of dust portions) is calculated. Since the technique etc. which were disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-23563 already filed by the applicant of this application can be utilized for the concrete method, detailed description is abbreviate | omitted. Thereafter, in the extracted dust image, enlargement of the dust portion and contrast enhancement are performed.

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 display 60, thereby notifying the photographer of the dust adhesion state (DSP-12).

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 wiper 31 provided in the cleaning unit 20 is started. In step S133, a moving image during wiper driving is acquired (IMG-13). In step S135, the acquired moving image is sequentially displayed on the display device 60 (DSP-14). In this case, since the shadow of the wiper 31 moves on the screen, the photographer can easily see the progress of the cleaning process, and can also grasp the process of removing dust by the passage of the wiper 31. When the subject is photographed using the interchangeable lens 80, an inverted image is formed on the image sensor 15. Therefore, when displaying a normal subject image on the display 60, the top and bottom of the image is corrected and displayed. is doing. On the other hand, in the present embodiment, since the wiper 27 starts scanning from the upper side in the camera, the display 60 displays an image that is not upside down. As a result, the photographer can correctly recognize that the wiper is driven from the top to the bottom.

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 wiper 31 is completed, the wiper 31 is moved backward in the initial position, that is, upward in FIG.

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 display device 60 in the same manner as in step S121 (DSP-16). In the present embodiment, the dust levels before and after cleaning are quantitatively displayed as bar graphs and numerical values. At this time, when the dust level after cleaning is a predetermined value or more, it is effective to give a warning such as blinking the bar graph or displaying it in a conspicuous color. In addition, a selection button for determining whether or not to perform cleaning again is displayed at the bottom of the display screen. That is, the photographer can compare the dust levels before and after cleaning, quantitatively grasp the cleaning effect, and use the selection button to instruct whether or not to re-execute the cleaning process. The dust removal effect and warning information can be used as a judgment material when the photographer himself wipes and cleans the front surface of the optical element using a commercially available cleaning tool (such as a cotton swab, a cleaning cloth, or a blower brush).

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 LED 4 is turned off. In step S153, the rear curtain of the shutter is first moved to close the shutter, the aperture is returned to the open position, and the main mirror and sub mirror are returned to the photographing light flux. Next, the shutter curtain running spring is charged, and the shutter front curtain and the rear curtain are returned to a running state. In step S155, the dust removal routine is completed.

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 cleaning unit 20 of the first embodiment, the wiper 31 is a belt-shaped rigid body that has been subjected to electrostatic flocking. On the other hand, in the cleaning unit 200 of the second embodiment, the wiper 231 is a band-like shape that is curved in advance so as to protrude toward the optical filter 14 with a predetermined curvature, as shown in FIG. Electrostatic flocking 231b is applied to the convex side of the leaf spring 231a. When the cleaning unit 200 is assembled on the surface side of the optical filter 14, the leaf spring-like wiper 231 is pressed against the front surface of the optical filter 14 as shown in FIG. 5C, and a substantially uniform pressing force is generated. The relationship between the initial shape of the leaf spring and the pressing force distribution at this time will be described with reference to FIG.

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 wiper 231 is plastically deformed so as to have the same shape as the beam bending curve of FIG. 6B when manufacturing the strip-shaped leaf spring 231a, and then the electrostatic flocking 231b is formed on the surface that contacts the optical filter 14. Then, both ends are fixed to the tips of the nuts 27 and 28. FIG. 6D shows a state in which this is incorporated in the vicinity of the optical filter 14. When the contact amount between the wiper 231 and the optical filter 14 is gradually increased, the pressing force of the contact portion gradually increases, and the wiper 231 approaches a straight line according to the plane of the optical filter. When the shape reaches a straight line, the pressing force distribution coincides with the equally distributed load w shown in FIG. Therefore, the pressing force between the wiper 231 and the optical filter 14 is kept uniform by determining the relative position of the cleaning unit 200 and the optical filter 14 in advance so that the state shown in FIG. be able to.

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 cleaning unit 20 of the first embodiment, the wiper 31 applies electrostatic flocking to a band-shaped rigid body, and supports this with nuts 27 and 28 via leaf springs 29 and 30. In contrast, in the cleaning unit 300 of the third embodiment, the wiper 331 is a rubber blade type wiper similar to a window wiper of an automobile. FIG. 7B shows an enlarged cross-sectional view of the cleaning unit alone. The wiper 331 includes a highly rigid metal frame 331a having a U-shaped cross section and a rubber blade 331b. As shown in FIG. 7A, both ends of the wiper 331 are coupled to nuts 27 and 28 via leaf springs 29 and 30, as in the first embodiment.

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 image pickup device 15 including the optical filter 14 is incorporated, the wiper 331 comes into contact with the optical filter 14 with a predetermined force by elastic deformation of the leaf springs 29 and 30 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 7D, the tip of the rubber blade 331b is deformed, and dust on the surface of the optical filter is removed by scanning the wiper 331 from top to bottom.

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 wiper 431 provided in the cleaning unit 400 according to the fourth embodiment is a band-shaped rigid body whose upper edge and lower edge are knife edges, as shown in the perspective view of FIG. 8A and the cross-sectional view of FIG. It is a member. As shown in FIG. 8C, three hemispherical embossments 431a having a predetermined height are provided on the back surface of the wiper 431, that is, the contact surface with the optical filter. Here, the height of the emboss is set equal to or less than the size of dust harmful to the image sensor 15. In the present embodiment, the emboss height is 20 μm. Therefore, when the cleaning unit 400 of the present embodiment and the image sensor 15 including the optical filter 14 are combined, the tip of the emboss 431a comes into contact with the surface of the optical filter 14 as shown in FIG. Then, since a gap corresponding to the height of the emboss 431a is formed on the knife edge portion of the wiper 431 and the surface of the optical filter 14, dust larger than 20 μm is removed by scanning the wiper 431. Further, since the emboss 431a is provided outside the optical effective range of the optical filter 14, even if the surface of the optical filter 14 is scratched by the contact of the emboss 431a, there is no optical effect.

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 wiper 531 provided in the cleaning unit 500 of the fifth embodiment has two opposing electrodes on the back surface of the band-shaped rigid member 531a, that is, the surface facing the optical filter 14. A flexible printed board 531b is bonded and fixed. Further, as shown in FIG. 9A, both ends of the wiper 531 are directly fixed and supported by the nuts 27 and 28. When the cleaning unit 500 and the image sensor 15 are assembled, as shown in FIG. 9B, the gap between the flexible printed circuit board 531b and the optical filter surface is adjusted to a predetermined amount, for example, 0.1 mm.

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 motor 24 is driven to scan the wiper 531 from top to bottom, a predetermined voltage is applied to the counter electrode of the flexible printed circuit board 531b. Then, an electric field is generated in a space including dust attached to the surface of the optical filter 14, and the dust is removed by the action of the electric field. Here, the action due to the electric field refers to suction and evacuation of charged dust by Coulomb force, suction of dust by gradient force, neutralization action of the optical filter surface by corona discharge, etc., and forms suitable for expressing each action This voltage may be applied.

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 cleaning unit 600 alone. In FIG. 10 (a), the wiper 631 is provided with electrostatic flocking on the back surface of a metal band-shaped rigid body member, like the wiper 31 of the first embodiment.

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。 Reference numerals 627 and 628 denote nuts which can be moved up and down by screwing with the lead screws 22 and 23, and support both ends of the wiper 631 to form a part of a drive member for driving the wiper up and down. Yes. Reference numerals 629 and 630 denote connecting pins which pivotally support both ends of the wiper 631 with respect to the nuts 627 and 628. Since these members are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

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 motor 24 is energized and the motor shaft 25 is rotated in the direction of the arrow in FIG. 10A, the rotation is caused by the lead screws 22 and 23 and the nut 627 via the four bevel gears 26a to 29d. , 628 are driven as follows.

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 lead screw 22 rotates counterclockwise and drives the nut 627 downward. Further, the lead screw 23 rotates clockwise, and the nut 628 is driven downward at the same speed as the nut 627. Then, the wiper 631 coupled by the connecting pins 629 and 630 is also translated and driven downward.

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 lead screw 22 and the nut 627, the nut 627 also generates counterclockwise rotational torque in addition to the downward driving force. Similarly, due to the friction torque acting on the threaded portion of the lead screw 23 and the nut 628, the nut 628 also generates a clockwise rotational torque in addition to the downward driving force. Therefore, when the wiper 631 is driven downward, a pressing force toward the optical filter 14 is generated at both ends of the wiper 631.

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 cleaning unit 600 and the image sensor 15 are coupled and the wiper 631 is driven downward (forward movement). As described above, a rightward force in the drawing acts on the wiper 631 due to the frictional torque of the nut, so that the flocking portion of the wiper 631 is driven downward while in contact with the surface of the optical filter 14. When the wiper 631 reaches the lower end, the wiper position detection device 33 detects this, reverses the motor 24, and the wiper 631 moves back upward. At this time, the friction torque generated at the screwed portions of the lead screws 22 and 23 and the nuts 627 and 628 is reversed from that during the forward movement. Accordingly, as shown in FIG. 10C, a force in a direction away from the optical filter 14 acts on both ends of the wiper 631. Here, a protruding stopper 627 a is provided outside the nut 627, and a protruding stopper 628 a is also provided outside the nut 628. The stoppers 627a and 628a are in contact with the inner surfaces of the side frames 21c and 21d, so that the rotation angles of the nuts 627 and 628 are limited. Accordingly, the distance between the wiper 631 and the optical filter 14 is also limited to a predetermined value, and the collision between the wiper 631 and the shutter 13 is avoided.

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 wiper 631 is driven upward (returned). As described above, since a force in the left direction in the drawing acts on the wiper 631 due to the friction torque of the nut, the flocking portion of the wiper 631 is driven upward while being away from the surface of the optical filter 14.

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 wiper 631 returns to the initial position, that is, the upper end, the wiper position detection device 32 detects this, stops the motor 24, and completes one dust removal operation.

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.

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る。It is sectional drawing which shows the structure of the camera which is 1st Embodiment of the imaging device of this invention. 第１の実施形態のクリーニングユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning unit of 1st Embodiment. 第１の実施形態のカメラの回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the camera of 1st Embodiment. 第１の実施形態の塵埃除去工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the dust removal process of 1st Embodiment. 第２の実施形態のクリーニングユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning unit of 2nd Embodiment. 第２の実施形態のワイパーの構造の説明図である。It is explanatory drawing of the structure of the wiper of 2nd Embodiment. 第３の実施形態のクリーニングユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning unit of 3rd Embodiment. 第４の実施形態のクリーニングユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning unit of 4th Embodiment. 第５の実施形態のクリーニングユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning unit of 5th Embodiment. 第６の実施形態のクリーニングユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning unit of 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１カメラ本体
２カメラマウント
３カメラ側接点
４ＬＥＤ
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
５４ＬＥＤ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 Camera mount 3 Camera contact 4 LED
5 main mirror 6 main mirror holding frame 7 sub mirror 8 sub mirror holding frame 9 viewfinder screen 10 focus detection unit 11 penta roof prism 12 eyepiece 13 shutter 14 optical low-pass filter 15 image sensor 20, 200, 300, 400, 500, 600 cleaning unit 21 Cleaning unit frame 22, 23 Lead screw 24 Motor 26a, 26b, 26c, 26d Bevel gear 27, 28, 627, 628 Nut 31, 231, 331, 431, 531, 631 Wiper 41 Camera CPU
44 Display Drive Circuit 47 Cleaning Mechanism Drive Circuit 54 LED Drive Circuit 55 Image Sensor Drive Circuit 60 Display 80 Interchangeable Lens 81 Imaging Optical System 82 Lens Mount 83 Diaphragm Mechanism 84 Lens Side Contact 91 Lens CPU

Claims

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、A foreign matter removing apparatus for removing foreign matter adhering to a surface to be cleaned which is a surface of an optical element,
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.

前記駆動源が前記リードスクリューを第２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から離間する力が作用することを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。When the drive source drives the lead screw in the second direction, the nut is separated from the surface to be cleaned by the rotational frictional force between the lead screw and the nut. 2. The foreign matter removing apparatus according to claim 1, wherein force acts.

前記異物除去部材は、前記被清掃面を横切って配置された帯状あるいは棒状の本体部と、前記本体部の前記被清掃面に面する側に設けられた植毛とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の異物除去装置。The foreign matter removing member includes a band-shaped or bar-shaped main body disposed across the surface to be cleaned, and flocking provided on a side of the main body facing the surface to be cleaned. Item 3. The foreign matter removing apparatus according to Item 1 or 2.

前記駆動源が前記リードスクリューを第２の方向に駆動する際に、前記異物除去部材は、前記離間する力によって前記植毛が前記被清掃面から離れる状態となることを特徴とする請求項３に記載の異物除去装置。4. When the drive source drives the lead screw in the second direction, the foreign matter removing member is in a state in which the flocking is separated from the surface to be cleaned by the separating force. 5. The foreign matter removing apparatus described.

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、A foreign matter removing apparatus for removing foreign matter adhering to a surface to be cleaned which is a surface of an optical element,
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.

前記駆動源が前記第１のリードスクリューを第２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１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から離間する力が作用し、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から離間する力が作用することを特徴とする請求項５に記載の異物除去装置。When the driving source drives the first lead screw in the second direction and drives the second lead screw in the first direction, the first nut may include the first lead screw. And a force of separating one end of the foreign matter removing member from the surface to be cleaned is exerted by a rotational friction force between the first nut and the first nut, and the second lead screw and the second nut are connected to the second nut. The foreign matter removing apparatus according to claim 5, wherein a force that separates the other end of the foreign matter removing member from the surface to be cleaned acts by a rotational friction force between the second nut and the second nut.

前記異物除去部材は、前記被清掃面を横切って配置された帯状あるいは棒状の本体部と、前記本体部の前記被清掃面に面する側に設けられた植毛とを備えることを特徴とする請求項５または６に記載の異物除去装置。The foreign matter removing member includes a band-shaped or bar-shaped main body disposed across the surface to be cleaned, and flocking provided on a side of the main body facing the surface to be cleaned. Item 7. A foreign matter removing apparatus according to Item 5 or 6.

前記駆動源が前記第１のリードスクリューを第２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１の方向に駆動する際に、前記異物除去部材は、前記離間する力によって前記植毛が前記被清掃面から離れる状態となることを特徴とする請求項７に記載の異物除去装置。When the drive source drives the first lead screw in the second direction and drives the second lead screw in the first direction, the foreign matter removing member causes the flocking to occur by the separating force. The foreign matter removing apparatus according to claim 7, wherein the foreign object removing apparatus is in a state of being separated from the surface to be cleaned.

請求項１ないし８のいずれか１項に記載の異物除去装置を備える撮像装置。An imaging device comprising the foreign matter removing device according to any one of claims 1 to 8.