JP4804251B2

JP4804251B2 - 撮像装置及び撮像ユニット

Info

Publication number: JP4804251B2
Application number: JP2006198596A
Authority: JP
Inventors: 宏明犬飼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: US9897802B2; US20080018775A1; JP2008028674A; US20170131542A1

Description

本発明は、撮像装置及び撮像装置に組み込まれる撮像ユニットに関し、特に撮影光軸上に配設された光学部材の表面に付着した塵埃等の異物を除去する技術に関する。

画像信号を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。このような撮像装置では、撮像素子の前方（被写体側）に光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタが配置される。

この種の撮像装置において、撮像素子のカバーガラスやこれらのフィルタの表面に塵埃等の異物が付着すると、その異物が黒い点となって撮影画像に写り込み、画像の見栄えが低下してしまう。

特にレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラでは、シャッタやクイックリターンミラーといった機械的な作動部が撮像素子の近傍に配置されており、それらの作動部から発生する塵埃等の異物が、撮像素子のカバーガラスやフィルタの表面に付着することがある。また、レンズ交換時に、レンズマウントの開口から塵埃等の異物がカメラ本体内に入り込み、それが付着することがある。

特許文献１には、撮像素子の被写体側に撮影光束を透過させる防塵部材を設け、これを圧電素子で振動させることにより、防塵部材の表面に付着した塵埃等の異物を除去することが提案されている。

特開２００３−３１９２２２号公報

上記従来技術によれば、防塵部材の表面に付着した異物を除去するために、防塵部材に接合させた圧電素子に電圧を印加し、この圧電素子の駆動により防塵部材を光軸方向に変位させて膜振動を発生させている。

しかしながら、防塵部材の材料についての具体的な記載はなく、同時に、防塵部材という特別な部材を撮影光軸上に配設する必要がある。そのため、レイアウト上の不都合のみならず、撮影光束の透過率の低下等、光学機能及び光学性能の観点からも都合のよいものではなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、撮影光軸上に新たな防塵部材を配設することなく、光学部材の表面に付着した塵埃等の異物を効率よく除去できるようにすることを目的とする。

本発明の撮像装置は、撮影光軸上に配置され、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、単結晶構造を持つ材料からなる第１の光学部材と、非晶材料からなる第２の光学部材と、撮影光軸上で前記撮像素子の撮像面に固定される第３の光学部材と、前記第１の光学部材を弾性保持し、前記第２の光学部材を固定保持し、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材との間に密閉された空間を形成する保持部材と、前記第１の光学部材に振動を加える加振手段とを有し、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材が前記撮影光軸上で前記第３の光学部材よりも前方に配置され、前記第１の光学部材が前記第２の光学部材よりも前記被写体側に配置され、前記第２の光学部材と前記第３の光学部材との間に密閉された空間が形成されるように、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材を保持した前記保持部材を、前記第３の光学部材が固定される前記撮像素子よりも前記撮影光軸方向の前方に配置することを特徴とする。
本発明の撮像ユニットは、撮影光軸上に配置され、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、単結晶構造を持つ材料からなる第１の光学部材と、非晶材料からなる第２の光学部材と、撮影光軸上で前記撮像素子の撮像面に固定される第３の光学部材と、前記第１の光学部材を弾性保持し、前記第２の光学部材を固定保持し、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材との間に密閉された空間を形成する保持部材と、前記第１の光学部材に振動を加える加振手段とを有し、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材が前記撮影光軸上で前記第３の光学部材よりも前方に配置され、前記第１の光学部材が前記第２の光学部材よりも前記被写体側に配置され、前記第２の光学部材と前記第３の光学部材との間に密閉された空間が形成されるように、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材を保持した前記保持部材を、前記第３の光学部材が固定される前記撮像素子よりも前記撮影光軸方向の前方に配置することを特徴とする。

本発明によれば、撮影光軸上に新たな防塵部材を配設することなく、光学部材の表面に付着した塵埃等の異物を効率よく除去できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観図である。図１は、カメラを被写体側より見た正面側斜視図であって、撮影レンズユニットを外した状態を示す。図２は、カメラを撮影者側より見た背面側斜視図である。

図１に示すように、カメラ本体１には、撮影時に撮影者が安定して握り易いように被写体側に突出したグリップ部１ａが設けられている。

カメラ本体１のマウント部２には、撮影レンズユニット（図１、２では不図示）が着脱可能に固定される。マウント接点２１は、カメラ本体１と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号等の通信を可能にするとともに、撮影レンズユニット側に電力を供給する。マウント接点２１は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等が可能なように構成してもよい。マウント部２の横には、撮影レンズユニットを取り外す際に押し込むレンズロック解除ボタン４が配置されている。

カメラ本体１内には、撮影レンズを通過した撮影光束が導かれるミラーボックス５が設けられており、ミラーボックス５内にメインミラー（クイックリターンミラー）６が配設されている。メインミラー６は、撮影光束をペンタダハミラー２２（図３を参照）の方向へ導くために撮影光軸に対して４５°の角度に保持される状態と、撮像素子３３（図３を参照）の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持される状態とを取り得る。

カメラ上部のグリップ１ａ側には、撮影開始の起動スイッチとしてのレリーズボタン７と、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定するためのメイン操作ダイヤル８と、撮影系の上面動作モード設定ボタン１０とが配置されている。これら操作部材の操作結果の一部は、ＬＣＤ表示パネル９に表示される。レリーズボタン７は、第１ストロークでＳＷ１（図３の７ａ）がＯＮし、第２ストロークでＳＷ２（図３の７ｂ）がＯＮする構成となっている。また、上面動作モード設定ボタン１０は、レリーズボタン７の１回の押込みで連写になるか１コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定等を行うためのものであり、ＬＣＤ表示パネル９にその設定状況が表示される。

カメラ上部の中央には、カメラ本体１に対してポップアップするストロボユニット１１と、フラッシュ取り付け用のシュー溝１２及びフラッシュ接点１３とが設けられている。

カメラ上部の右よりには、撮影モード設定ダイヤル１４が配置されている。

カメラのグリップ１ａに対して反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋１５が設けられている。外部端子蓋１５を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック１６及びＵＳＢ出力用コネクタ１７が納められている。

図２に示すように、カメラ背面の上方には、ファインダ接眼窓１８が設けられている。また、カメラ背面の中央付近には、画像表示可能なカラー液晶モニタ１９が設けられている。

カラー液晶モニタ１９の横には、サブ操作ダイヤル２０が配置されている。サブ操作ダイヤル２０は、メイン操作ダイヤル８の機能の補助的役割を担うものである。例えばカメラのＡＥモードでは、自動露出装置によって算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。シャッタスピード及びレンズ絞り値の各々を使用者の意志によって設定するマニュアルモードでは、メイン操作ダイヤル８でシャッタスピードを設定し、サブ操作ダイヤル２０でレンズ絞り値を設定するように使用される。また、このサブ操作ダイヤル２０は、カラー液晶モニタ１９に表示される撮影済み画像の表示を選択するためにも使用される。

さらに、カメラ背面には、カメラの動作を起動もしくは停止するためのメインスイッチ４３と、クリーニングモードを動作させるためのクリーニング指示操作部材４４とが配置されている。クリーニング指示操作部材４４は、詳しくは後述するが、ローパスフィルタの表面に付着した塵埃等の異物をふるい落とす動作を指示するためのものである。

図３は、本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。なお、図１、２と共通する部分には同一の符号を付す。カメラ本体１に内蔵されたマイクロコンピュータの中央処理装置（以下、「ＭＰＵ」と称する）１００は、カメラの動作制御を司るものであり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。ＭＰＵ１００に内蔵されたＥＥＰＲＯＭ１０１ａは、時刻計測回路１０９の計時情報やその他の情報を記憶することができる。

ＭＰＵ１００には、ミラー駆動回路１０１、焦点検出回路１０２、シャッタ駆動回路１０３、映像信号処理回路１０４、スイッチセンス回路１０５、測光回路１０６が接続される。また、ＬＣＤ駆動回路１０７、バッテリチェック回路１０８、時刻計測回路１０９、電源供給回路１１０、圧電素子駆動回路１１１が接続される。これらの回路は、ＭＰＵ１００の制御によって動作するものである。

ＭＰＵ１００は、撮影レンズユニット内のレンズ制御回路２０１とマウント接点２１を介して通信を行う。マウント接点２１は、撮影レンズユニットが接続されるとＭＰＵ１００へ信号を送信する機能も有する。これにより、レンズ制御回路２０１は、ＭＰＵ１００との間で通信を行い、ＡＦ駆動回路２０２及び絞り駆動回路２０３を介して撮影レンズユニット内の撮影レンズ２００及び絞り２０４の駆動を行う。なお、図３では便宜上１枚の撮影レンズのみを図示しているが、実際は多数のレンズ群によって構成される。

ＡＦ駆動回路２０２は、例えばステッピングモータによって構成され、レンズ制御回路２０１の制御によって撮影レンズ２００内のフォーカスレンズ位置を変化させ、撮像素子３３に撮影光束の焦点を合わせるように調整する。絞り駆動回路２０３は、例えばオートアイリス等によって構成され、レンズ制御回路２０１の制御によって絞り２０４を変化させ、光学的な絞り値を得る。

メインミラー６は、図３に示す撮影光軸に対して４５°の角度に保持された状態で、撮影レンズ２００を通過する撮影光束をペンタダハミラー２２へ導くとともに、その一部を透過させてサブミラー３０へ導く。サブミラー３０は、メインミラー６を透過した撮影光束を焦点検出用センサユニット３１へ導く。

ミラー駆動回路１０１は、例えばＤＣモータとギヤトレイン等によって構成され、メインミラー６を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とに駆動する。メインミラー６が駆動すると、同時にサブミラー３０も、焦点検出用センサユニット３１へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とに移動する。

焦点検出用センサユニット３１は、不図示の結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、複数のＣＣＤからなるラインセンサ等によって構成され、位相差方式の焦点検出を行う。焦点検出センサユニット３１から出力される信号は、焦点検出回路１０２へ供給され、被写体像信号に換算された後、ＭＰＵ１００に送信される。ＭＰＵ１００は、被写体像信号に基づいて位相差検出法による焦点検出演算を行う。そして、デフォーカス量及びデフォーカス方向を求め、これに基づいて、レンズ制御回路２０１及びＡＦ駆動回路２０２を介して撮影レンズ２００内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。

ペンタダハミラー２２は、メインミラー６によって反射された撮影光束を正立正像に変換反射する。撮影者はファインダ光学系を介してファインダ接眼窓１８から被写体像を観察することができる。ペンタダハミラー２２は、撮影光束の一部を測光センサ２３へも導く。測光回路１０６は、測光センサ２３の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、ＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００は、輝度信号に基づいて露出値を算出する。

シャッタユニット（機械フォーカルプレーンシャッタ）３２は、撮像待機時、つまり撮影者がファインダにより被写体像を観察している時には、撮影光束を遮る状態にある。そして、撮像時には、レリーズ信号に応じて、不図示の先羽根群と後羽根群の走行する時間差により所望の露光時間を得るように構成される。シャッタユニット３２は、ＭＰＵ１００の指示を受けたシャッタ駆動回路１０３によって制御される。

撮像ユニット４００は、光学ローパスフィルタ４１０、圧電素子４３０、撮像素子３３が後述する他の部品と共にユニット化されたものである。その詳細な構成については後述する。

光学ローパスフィルタ４１０は、撮影光軸方向に複数に分離されており、詳しくは後述するが、それぞれ略矩形状の第１群の光学部材４１１、第２群の光学部材４１２、及び第３群の光学部材４１３によって構成される（図６を参照）。本実施形態では、第１群の光学部材４１１は水晶からなる複屈折板、第２群の光学部材４１２は位相板及び赤外吸収ガラスを積層させたもの、第３群の光学部材４１３は水晶からなる複屈折板である。ここで「群」と称しているのは、外観上において１枚の板形状であるが、例えば第２の光学部材４１２のように積層構造を有するものも含む意味である。したがって、本実施形態では、第１群の光学部材４１１は単結晶板である水晶からなる複屈折板であるが、第２群及び第３群４１２、４１３は、単結晶板を貼り合わせて積層したり、単結晶板と結晶構造をとらないガラス板等を貼り合わせたりしたものであってもよい。また、第１群の光学部材４１１も含めて、それぞれの光学部材の表面には光学的な機能性を有するコーティングを施しても良い。例えば、赤外線や紫外線を反射するコーティングとして、ＳｉＯ₂やＴｉＯ₂を交互に被膜形成することが可能である。

圧電素子４３０は、ＭＰＵ１００の指示を受けた圧電素子駆動回路１１１によって駆動され、光学ローパスフィルタ４１０のうち最前（最も被写体側）に配設された第１群の光学部材４１１を振動させる。

撮像素子３３は、本実施形態ではＣＭＯＳ型撮像デバイスが用いられるが、その他にもＣＣＤ型等様々な形態があり、いずれの形態の撮像デバイスを採用してもよい。

クランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路３４は、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うものであり、クランプレベルを変更することも可能である。ＡＧＣ（自動利得調整装置）３５は、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うものであり、ＡＧＣ基本レベルを変更することも可能である。Ａ／Ｄ変換器３６は、撮像素子３３のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。

映像信号処理回路１０４は、デジタル化された画像データに対してガンマ／ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理等、ハードウエアによる画像処理全般を実行する。この映像信号処理回路１０４からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路１１２を介してカラー液晶モニタ１９に表示される。また、映像信号処理回路１０４は、ＭＰＵ１００の指示に従って、メモリコントローラ３８を通じてバッファメモリ３７に画像データを保存することもできる。さらに、映像信号処理回路１０４は、ＪＰＥＧ等の画像データ圧縮処理を行うこともできる。連写撮影等、連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ３７に画像データを格納し、メモリコントローラ３８を通して未処理の画像データを順次読み出すこともできる。これにより、映像信号処理回路１０４は、Ａ／Ｄ変換器３６から入力されてくる画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことができる。

メモリコントローラ３８は、外部インタフェース４０から入力される画像データをメモリ３９に記憶し、メモリ３９に記憶されている画像データを外部インタフェース４０から出力する機能を有する。なお、外部インタフェース４０は、図１におけるビデオ信号出力用ジャック１６及びＵＳＢ出力用コネクタ１７が相当するものである。メモリ３９としては、カメラ本体に着脱可能なフラッシュメモリ等が用いられる。

スイッチセンス回路１０５は、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をＭＰＵ１００に送信する。スイッチＳＷ１（７ａ）は、レリーズボタン７の第１ストロークによりＯＮする。スイッチＳＷ２（７ｂ）は、レリーズボタン７の第２ストロークによりＯＮする。スイッチＳＷ２（７ｂ）がＯＮされると、撮影開始の指示がＭＰＵ１００に送信される。また、メイン操作ダイヤル８、サブ操作ダイヤル２０、撮影モード設定ダイヤル１４、メインスイッチ４３、クリーニング指示操作部材４４が接続されている。

ＬＣＤ駆動回路１０７は、ＭＰＵ１００の指示に従って、ＬＣＤ表示パネル９やファインダ内液晶表示装置４１を駆動する。

バッテリチェック回路１０８は、ＭＰＵ１００の指示に従って、バッテリチェックを行い、その検出結果をＭＰＵ１００に送信する。電源部４２は、カメラの各要素に対して電源を供給する。

時刻計測回路１０９は、メインスイッチ４３がＯＦＦされて次にＯＮされるまでの時間や日付を計測し、ＭＰＵ１００からの指示に従って、計測結果をＭＰＵ１００に送信する。

以下、図４〜１２を参照して、撮像ユニット４００について説明する。図４は、撮像ユニット４００を含むカメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。ミラーボックス５には、被写体側から順にシャッタユニット３２、カメラ本体構造部材である本体シャーシ３００、撮像ユニット４００が組み付けられる。撮像ユニット４００を組み付けるに際しては、撮影レンズユニットの取り付け基準となるマウント２の取り付け面に対して、撮像素子３３の撮像面が所定の距離かつ平行になるように調整される。また、本体シャーシ３００の上部には、ペンタダハミラー２２及びファインダ接眼窓１８を含んで構成される接眼ユニット２１０が配置され、ミラーボックス５内のメインミラー６、ペンタダハミラー２２によって導かれる被写体の光学像が観察可能となる。接眼ユニット２１０は、本体シャーシ３００の上部を撮影者側に折り曲げて延伸させた接眼ユニット係止部３００ａに載置され、係止部材３０１によって係止される。

図５は、撮像ユニット４００の正面図である。また、図６は、撮像ユニット４００の分解斜視図である。撮像ユニット４００は、図６に示すように、撮像素子ユニット５００とローパスフィルタユニット４７０とを主要な構成要素とする。

撮像素子ユニット５００は、少なくとも撮像素子３３と、撮像素子保持部材５１０とによって構成される。また、ローパスフィルタユニット４７０は、少なくとも第１群の光学部材４１１と、ローパスフィルタ保持部材４２０と、圧電素子４３０と、振動伝達部材４３１と、付勢部材４４０と、付勢力伝達部材４４１と、第１の弾性部材４８０と、第２の弾性部材４９０と、規制部材４６０と、マスク部材５６０とによって構成される。

撮像素子ユニット５００において、撮像素子保持部材５１０は、略矩形状の開口部を有する板状部材であり、その開口部に撮像面を露出させるように撮像素子３３が固着される。撮像素子保持部材５１０の周囲には、ミラーボックス５にビス固定するための腕部が形成されており、撮像素子保持部材５１０はミラーボックス５に３箇所でビス固定される。

ローパスフィルタユニット４７０において、ローパスフィルタ保持部材４２０は、樹脂又は金属製の枠体であり、その枠部４２０ａに第１群の光学部材４１１が組み付けられる。この場合に、ローパスフィルタ保持部材４２０と第１群の光学部材４１１との間には、環状の第１の弾性部材４８０を介在させる。ローパスフィルタ保持部材４２０の四隅には、撮像素子保持部材５１０に取り付け保持するための腕部４２０ｂが一体に設けられている。

ローパスフィルタ保持部材４２０の枠部４２０ａのうち一辺（上辺）には、圧電素子４３０を収納するための収納部４２１が形成される。圧電素子４３０は、その一端面が枠部４２０ａに接着等により固定され、電圧の印加による伸縮方向が撮影光軸に対して直交方向（カメラ上下方向）となるように保持される。圧電素子４３０は、リード線４３２及びコネクタ４３３を介して圧電素子駆動回路１１１に接続する。

振動伝達部材４３１は、圧電素子４３０と第１群の光学部材４１１との間に挟まれるように位置し、第１群の光学部材４１１に接着される。この場合に、圧電素子４３０は、第１群の光学部材４１１に接着固定された振動伝達部材４３１に固定されず、接するのみとなっている。振動伝達部材４３１の材料、形状、効果については、図１２を参照して後述する。

また、ローパスフィルタ保持部材４２０の枠部４２０ａのうち収納部４２１を有する辺に対向する辺（下辺）には、付勢部材保持部材４５０に保持された付勢部材４４０が取り付けられる。付勢部材４４０は、第１群の光学部材４１１を圧電素子４３０の方向に付勢する。

付勢力伝達部材４４１は、付勢部材４４０と第１群の光学部材４１１との間に挟まれるように位置し、第１群の光学部材４１１に接着される。付勢力伝達部材４４１の材料、形状、効果についても、図１２を参照して後述する。

すなわち、第１群の光学部材４１１は、振動伝達部材４３１と付勢力伝達部材４４１とを介して、圧電素子４３０と付勢部材４４０とで同一平面内で挟み込まれるように配置される。このように配置されることにより、第１群の光学部材４１１は、圧電素子４３０の伸縮運動に追従するようになる。

圧電素子４３０は、圧電体と内部電極とを交互に積層してなる積層型の圧電素子であり、振動伝達部材４３１に接するように配置される。より具体的には、圧電体の積層方向に電圧を印加するｄ３３型の積層型圧電素子を採用する。したがって、積層方向により大きな振幅（変位）が得られ、第１群の光学部材４１１を振動方向に大きく変位させることができる。他にも、圧電素子には様々な種類があり、光学ローパスフィルタ４１０の面水平方向（撮影光軸に対して直交方向）に変位を生じるものであれば、いずれの圧電素子を使用することも可能である。

付勢部材４４０は、ブロック状の弾性部材であり、圧電素子４３０と対向し、付勢力伝達部材４４１に接するように配置される。付勢部材４４０は、付勢部材保持部材４５０によって保持されている。図９（ａ）は、組み付け前の付勢部材４４０及び付勢部材保持部材４５０を被写体側より見た斜視図である。図９（ｂ）は、組み付け後の付勢部材４４０及び付勢部材保持部材４５０の上面図である。図９（ｃ）、（ｄ）は、付勢部材４４０と圧電素子４３０との関係を示す側面図である。

付勢部材保持部材４５０の被写体側には、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、凸部４５０ａが２箇所に設けられている。一方、付勢部材４４０の被写体側には、付勢部材保持部材４５０の凸部４５０ａに係合する凹部４４０ａが２箇所に形成されている。付勢部材４４０を付勢部材保持部材４５０に組み付けるに際して、凸部４５０ａを凹部４４０ａに係合させることにより、付勢部材４４０の位置を決めることができる。また、凸部４５０ａを設けることにより、付勢部材４４０が押圧変形した時に、それよりも被写体側に位置するシャッタユニット３２と干渉を起こさないように規制することができる。

また、付勢部材４４０の撮影者側には、凹部４４０ｂが３箇所に形成されている。このように付勢部材４４０の撮影者側にも凹部４４０ｂを形成するのは、第１群の光学部材４１１の撮影光軸に垂直な中心面４１１ａに対して、その前後（被写体側と撮影者側）で付勢方向に垂直な断面積が略同一となるようにするためである。一方、付勢部材保持部材４５０には、付勢部材４４０の凹部４４０ｂに係合する凸部４５０ｂが３箇所に設けられている。

付勢部材４４０において付勢方向に垂直な断面積が中心面４１１ａの前後で異なる場合、図９（ｄ）に示すように、付勢力伝達部材４４１に付勢部材４４０が押圧されると、付勢部材４４０の潰れ量が被写体側と撮影者側とで同一でなくなる。そのため、付勢力伝達部材４４１が付勢方向に対して傾いて、第１群の光学部材４１１が、ローパスフィルタ保持部材４２０や第１の弾性部材４８０に対して傾いてしまう。特にその傾きが大きい場合は、第１群の光学部材４１１又はローパスフィルタ保持部材４２０と、第１の弾性部材４８０との間に隙間が生じ、塵埃等の異物が侵入してしまうという懸念が有る。

それに対して、本実施形態のように付勢部材４４０において付勢方向に垂直な断面積が中心面４１１ａの前後で略同一である場合、図９（ｃ）に示すように、付勢力伝達部材４４１に付勢部材４４０が押圧されても、付勢部材４４０の潰れ量が被写体側と撮影者側とで略同一となる。したがって、第１群の光学部材４１１が、ローパスフィルタ保持部材４２０や第１の弾性部材４８０に対して大きく傾いてしまうのを防ぐことができる。これにより、第１群の光学部材４１１及びローパスフィルタ保持部材４２０と、第１の弾性部材４８０との間の封止が保たれ、塵埃等の異物の侵入を防ぐことができる。

なお、本実施形態においては、付勢部材４４０をゴムとするが、弾性体であれば、ゴムやプラスチック等の高分子重合体を用いてもよいし、金属によって形成される板バネやコイルバネを用いてもよい。また、ローパスフィルタ保持部材４２０そのものに弾性を持たせることで、第１群の光学部材４１１が圧電素子４３０の伸縮運動に追従するようにしてもよい。

図５、６に説明を戻して、ローパスフィルタ保持部材４２０と第１群の光学部材４１１との間に介在させた第１の弾性部材４８０は、エラストマー（高分子物質）で形成されている。第１の弾性部材４８０により、圧電素子４３０の伸縮に追従した第１群の光学部材４１１の振動を許容する上、振動により第１群の光学部材４１１が傷つくのを防止する。第１群の光学部材４１１は、周囲四辺の近傍で、ローパスフィルタ保持部材４２０に対して第１の弾性部材４８０を介して隙間がないように密閉されている。

第１群の光学部材４１１は、第１の弾性部材４８０及び後述する第２の弾性部材４９０で支持されることにより、圧電素子４３０の伸縮方向（撮影光軸に対して直交方向）のみならず、撮影光軸方向の運動についても所定量許容される。つまり、圧電素子４３０の振動を受けることにより、第１群の光学部材４１１は、撮影光軸に直交する平面に対してある程度の傾きが許容される。このようにある程度の傾きが許容されることにより、第１群の光学部材４１１の表面に付着した異物が撮影光軸方向にも加速度を受け得ることになり、異物除去にはより好ましい。

ところが、第１群の光学部材４１１の撮影光軸に直交する平面に対する傾きを許容した場合、圧電素子４３０と第１群の光学部材４１１とが接着固定されていると、圧電素子４３０にせん断応力が生じてしまう。特に本実施形態のように積層型の圧電素子を用いる場合には、このようなせん断応力により圧電素子の破壊を招くおそれがあり好ましくない。

このような問題に対し、上述したように、圧電素子４３０の第１群の光学部材４１１（振動伝達部材４３１）に対する接触面（振動面）を、第１群の光学部材４１１（振動伝達部材４３１）に接着しないように、つまり接するのみとすることで対応している。これにより、第１群の光学部材４１１が撮影光軸に直交する平面に対して傾いたとしても、圧電素子４３０にせん断応力は生じないことになる。なぜなら、第１群の光学部材４１１が傾いたときには、圧電素子４３０の接触面と、第１群の光学部材４１１（振動伝達部材４３１）の接触面とは、相対的に位置がずれるだけであって、圧電素子４３０が直接的に回転力を受けることがないからである。

その一方で、圧電素子４３０の接触面と、第１群の光学部材４１１（振動伝達部材４３１）の接触面とを接着しない場合には、圧電素子４３０の振動に対し、第１群の光学部材４１１の追従性が悪くなるという問題を生じる。

このような問題に対し、上述したように、第１群の光学部材４１１を圧電素子４３０と付勢部材４４０とで同一平面内で挟み込むように配置することで対応している。つまり、第１群の光学部材４１１を反対側から付勢することで、圧電素子４３０が縮み方向に駆動したときでも、第１群の光学部材４１１（振動伝達部材４３１）が圧電素子４３０に常に接するように構成されている。

以上述べた構成により、せん断応力の発生による圧電素子４３０の破壊を避けつつ、圧電素子４３０の振動に対する第１群の光学部材４１１の良好な追従性を確保している。

図６に示すように、第１群の光学部材４１１の被写体側には、規制部材４６０が設けられる。この場合に、第１群の光学部材４１１と規制部材４６０との間には、不要光線を遮光するマスク部材５６０と、第１群の光学部材４１１の表面両側に接する一対の第２の弾性部材４９０とを介在させる。

マスク部材５６０は、第１群の光学部材４１１を露出させる開口部を有し、開口部以外に入射される撮影光束を遮光する。これにより、第１群の光学部材４１１の外周部から撮影光束が撮像素子３３へ入射することを防ぎ、反射光によるゴーストの発生を防止することができる。

第２の弾性部材４９０は、第１群の光学部材４１１をローパスフィルタ保持部材４２０の方向に付勢する。第２の弾性部材４９０も、第１の弾性部材４８０と同様にエラストマーで形成されている。第２の弾性部材４９０により、第１群の光学部材４１１の撮影光軸に直交する平面に対する傾きを許容しつつ、所定の角度以上は傾かないように規制する上、振動により第１群の光学部材４１１が傷つくのを防止する。

規制部材４６０は、例えば導電性を有する金属板からなり、マスク部材５６０と同様に第１群の光学部材４１１を露出させる開口部を有する。規制部材４６０は、その両側部を撮影者側に折り曲げて延伸させた係止片の係止穴４６０ａを、ローパスフィルタ保持部材４２０の側面の爪部４２０ｃに係止させることにより、ローパスフィルタ保持部材４２０に組み付けられる。これにより、第１群の光学部材４１１の撮影光軸方向の動きを規制している。つまり、第１群の光学部材４１１が、何らかの要因によりローパスフィルタユニット４７０から飛び出したり、撮影光軸に直交する平面に対して所定角以上の傾いたりすることを防いでいる。

また、規制部材４６０の腕部４６０ｃが、撮像素子保持部材５１０にビス５５０によって固定される。この腕部４６０ｃは、総長さに対して幅を半分以下とし、長さ方向の途中で湾曲させた細長形状となっている。このように湾曲させた細長形状とすることで、圧電素子４３０の伸縮に追従した第１群の光学部材４１１の振動が撮像素子保持部材５１０にダイレクトに伝わるのを防止している。

ここで、撮像素子保持部材５１０は、本体シャーシ３００に不図示の接地部材を介して接地する。したがって、撮像素子保持部材５１０及び本体シャーシ３００を金属等の導電性材料で形成することで、規制部材４６０が腕部４６０ｃを介して本体シャーシ３００と同電位に接地することになる。

また、第２の弾性部材４９０は、弾性に加え導電性を有するエラストマーからなり、マスク部材５６０と接する側の面に凸部４９０ａが形成されている。マスク部材５６０には、第２の弾性部材４９０の凸部４９０ａに対応する開口部５６０ａが形成されるとともに、表裏全面に粘着層が設けられている。

マスク部材５６０は、位置決め穴５６０ｂを規制部材４６０の位置決め穴４６０ｂに合わせることで位置決めして、規制部材４６０に貼付される。さらに、第２の弾性部材４９０も、位置決め穴４９０ｂをマスク部材５６０の位置決め穴５６０ｂ、つまりは規制部材４６０の位置決め穴４６０ｂに合わせることで位置決めして、マスク部材５６０に貼付される。

この場合に、第２の弾性部材の凸部４９０ａがマスク部材５６０の開口部５６０ａに対応する位置に設けられているので、凸部４９０ａは開口部５６０ａを貫通して規制部材４６０に接触することになる。つまり、第２の弾性部材４９０は、凸部４９０ａ及び規制部材４６０を介して本体シャーシ３００と同電位に接地することになる。

この結果、第２の弾性部材４９０に接する第１群の光学部材４１１の表面も接地することになり、静電気による第１群の光学部材４１１の表面への塵埃等の異物の付着力を低下させることができる。したがって、圧電素子４３０の伸縮に追従した第１群の光学部材４１１の振動により、第１群の光学部材４４１の表面に付着した塵埃等の異物を落としやすくすることができる。

図６に示すように、ローパスフィルタユニット４７０の構成要素の一つである第２群の光学部材４１２は、ローパスフィルタ保持部材４２０に撮影者側から組み付けられ、ローパスフィルタ保持部材４２０に接着固定される。このように第２群の光学部材４１２が、第１群の光学部材４１１と反対側からローパスフィルタ保持部材４２０に組み付けられるようにして、一定の距離を確保するので、第１群の光学部材４１１の振動に影響を与えにくい。また、第１群の光学部材４１１と第２群の光学部材４１２とが一つの部材（ローパスフィルタ保持部材４２０）に組み付けられることにより、部品点数を削減し、部品点数が増えて封止部位が増加することによる異物の侵入の可能性も低減させることができる。

ローパスフィルタユニット４７０と、撮像素子ユニット５００とは、その間にゴムシート５２０を挟み込んで、段ビス５３０によって結合される。ゴムシート５２０のうち撮像素子ユニット５００側の面は、撮像素子３３の撮像面に密着固定された第３群の光学部材４１３に密着し、ローパスフィルタユニット４７０側の面は、ローパスフィルタ保持部材４２０の枠部４２０ａに密着する。これにより、ローパスフィルタ保持部材４２０と第３群の光学部材４１３との間はゴムシート５２０で封止され、第１群の光学部材４１１とローパスフィルタ保持部材４２０との間は第１の弾性部材４８０で封止される。したがって、第１群の光学部材４１１と撮像素子３３の間の空間は、塵埃等の異物の侵入を防ぐ密閉空間が形成されることになる。

また、段ビス５３０は、段ビスゴムブッシュ５３１を挟み込んで、ローパスフィルタ保持部材４２０の腕部４２０ｂと撮像素子保持部材５１０とを結合する。

このようにローパスフィルタユニット４７０と撮像素子ユニット５００とは、ゴムシート５２０及び段ビスゴムブッシュ５３１を介して結合されており、ゴムシート５２０及び段ビスゴムブッシュ５３１の弾性により相互に浮遊支持する構造となっている。これにより、圧電素子４３０の振動が撮像素子ユニット５００に伝達するのを防止することができる。

なお、本実施形態ではゴムシート５２０を例にして説明したが、塵埃等の異物の侵入を防ぐ密閉性と、圧電素子４３０の振動を撮像素子３３に伝達しない振動吸収性とを有する部材であればこれに限らない。例えば、一定の厚みを有するスポンジ製の両面テープやゲルシートのような部材であっても適用可能である。

図７は、撮像ユニット４００を本体シャーシ３００に組み付けた状態の正面図である。図８は、撮像ユニット４００を含むカメラの縦断面図である。図７、８に示すように、第１群の光学部材４１１、圧電素子４３０、振動伝達部材４３１、付勢部材４４０、及び付勢力伝達部材４４１等によって構成されるローパスフィルタユニット４７０は、本体シャーシ３００と撮影光軸方向の略同一位置に配置される。本体シャーシ３００には本体シャーシ開口部３００ｂが形成されており、ローパスフィルタユニット４７０が本体シャーシ開口部３００ｂから所定の間隙をもって配置される。このようにローパスフィルタユニット４７０と本体シャーシ３００とが撮影光軸方向の略同一位置に配置されるので、カメラの厚さ方向（撮影光軸方向）の小型化を図ることができる。

また、圧電素子４３０は、第１群の光学部材４１１に対して撮影光軸よりも接眼ユニット２１０側（上側）に配置され、付勢部材４４０は、第１群の光学部材４１１に対して圧電素子４３０と対向する側（下側）に配置される。

付勢部材４４０は、第１群の光学部材４１１の振動を安定させるため、付勢力のばらつきを抑えることが望ましい。付勢力のばらつきを抑えるためには、部品公差等を考慮し、付勢部材４４０のバネ定数を小さくすることが有効である。さらに、第１群の光学部材４１１の振動を安定させるのに必要な付勢力を発生させるために、付勢部材４４０は圧電素子４３０に比べて体積が大きくなりやすい。

ここで、撮像ユニット４００の周辺においてカメラ横（左右）方向では、不図示のコネクタや電池室等が撮像ユニット４００に近接する。そのため、圧電素子４３０及び付勢部材４４０を、第１群の光学部材４１１に対してカメラ横方向に配置すると、カメラ本体１が横方向に大型化してしまう可能性がある。

それに対して、図８に示すように、撮像ユニット４００の周辺においてカメラ上下方向では、直上には接眼ユニット２１０が近接するが、直下には本実施形態も含めて一般的な一眼レフカメラにおいては直上に比べてスペースがあることが多い。これは、接眼ユニット２１０と撮影光軸に対して略対向する位置に配置され、サブミラー３０によって導かれる撮影光束により焦点検出を行う焦点検出センサユニット３１が、ミラーボックス５の中央付近の下側に収まっているためである。

そこで、体積の小さな圧電素子４３０を接眼ユニット２１０側（上側）に配置し、体積の大きな付勢部材４４０を下側に配置することで、本体シャーシ開口部３００ｂの上側の面積が拡大するのを最小限に抑えることができる。これにより、本体シャーシ３００の剛性や強度を効率的に確保することができ、カメラ本体の剛性や強度を確保することができる。さらに、接眼ユニット２１０の支持剛性や強度を確保しつつ、接眼ユニット係止部３００ａの高さを抑えることもできるので、カメラの上下方向及び左右方向の小型化を図ることができる。

次に、光学ローパスフィルタ４１０の構成要素である第１群の光学部材４１１の振動について説明する。制御手段であるＭＰＵ１００が所定の周期電圧を圧電素子４３０に印加するように制御すると、圧電素子４３０は、撮影光軸に対して直交方向であるカメラ上下方向に伸縮するように振動する。図９（ｃ）に示すように、第１群の光学部材４１１には振動伝達部材４３１と付勢力伝達部材４４１とが接着固定されており、第１群の光学部材４１１は圧電素子４３０と付勢部材４４０とで略同一平面内方向で挟み込まれるように配置されている。これにより、第１群の光学部材４１１は振動伝達部材４３１を介して圧電素子４３０に常に接した状態に維持されるので、圧電素子４３０の振動が第１群の光学部材４１１に伝達される。

本実施形態において、被振動部材である第１群の光学部材４１１は、単結晶構造を持つ水晶からなる複屈折板である。水晶は結晶構造を持つので、非晶材料であるガラス等に比べて共振の鋭さを示すＱ値が高く、振動が減衰しにくい性質を持つ。つまり、第１群の光学部材４１１を水晶からなる複屈折板とすることで、ガラス等に比べてより効率的に振動させることができ、第１群の光学部材４１１の表面に付着した塵埃等の異物の大部分を効率よく除去することができる。なお、図１０のＱ値概念図に示すように、Ｑ値とは以下の式（１）で定義される。つまり、振動の共振周波数Ωにおける振幅をＡ_maxとすると、Ａ_max/√２以上の振幅を持つ周波数幅の逆数で定義される。

図１１は、撮像ユニット４００の横断面図である。図１１に示すように、ローパスフィルタ保持部材４２０は、第１群の光学部材４１１の周囲を囲む枠部４２０ａと、撮像素子保持部材５１０に取り付け保持するための４つの腕部４２０ｂとを有する。ここで、枠部４２０ａの厚みｈａは、腕部４２０ｂの厚みｈｂに比べて厚く構成されており、枠部４２０ａの断面曲げ剛性は、腕部４２０ｂの断面曲げ剛性に比べて大きくなっている。つまり、枠部４２０ａの共振固有振動数は、腕部４２０ｂの共振固有振動数に比べて高いことになる。したがって、圧電素子４３０によって枠部４２０ａの共振固有振動数近傍で第１群の光学部材４１１を振動させる際には、共振固有振動数が小さい腕部４２０ｂの影響は小さくて済み、第１群の光学部材４１１を効率的に振動させることができる。

本実施形態では、４箇所の腕部４２０ｂは、ローパスフィルタ保持部材４２０の側面の爪部４２０ｃを避けるため、それぞれブリッジ形状をなし、腕部開口部４２０ｄが設けられている。つまり、腕部４２０ｂは、腕部開口部４２０ｄの両側で枠部４２０ａに接合する。もちろん、腕部開口部４２０ｄがなくてもよいし、枠部４２０ａと片側で接合するよう構成されていてもよい。枠部４２０ａの断面曲げ剛性が、腕部４２０ｂの断面曲げ剛性に比べて大きくなるよう構成すれば、第１群の光学部材４１１を効率的に振動させることが可能となる。

また、腕部４２０ｂの断面曲げ剛性が、枠部４２０ａの断面曲げ剛性に比べて小さいことから、この腕部４２０ｂで振動が減衰し、ローパスフィルタ保持部材４２０から腕部４２０ｂを介して撮像素子ユニット５００に伝達される振動を減少させることができる。

本実施形態では、上述したように、ローパスフィルタ保持部材４２０は、腕部４２０ｂにおいて、段ビス５３０により段ビスゴムブッシュ５３１を挟み込んで撮像素子保持部材５１０に係止される。具体的には、図１３に示すように、撮像素子保持部材５１０から段ビスゴムブッシュ５３１の先端がローパスフィルタ保持部材４２０側に突出し、その先端でローパスフィルタ保持部材４２０の腕部４２０ｂを受ける。

また、撮像素子保持部材５１０との間にゴムシート５２０が挟み込まれている。

このように、ローパスフィルタユニット４７０と撮像素子ユニット５００においては、ゴムシート５２０による離そうとする力と、段ビス５３０が引きこもうとする力とが釣り合う。これにより、結果として両者が触れ合うことなく相互に浮遊支持する構造になっており、段ビスゴムブッシュ５３１とゴムシート５２０との潰れ状態が釣り合った状態で維持される。

ローパスフィルタ保持部材４２０の腕部４２０ｂは、略矩形状の枠部４２０ａの四隅に配置され、４箇所の腕部４２０ｂの取り付け位置の重心は、被写体側から見た光軸に直交する平面座標上で第１群の光学部材４１１の重心と略一致するように設けられる。これにより、段ビスゴムブッシュ５３１とゴムシート５２０との潰れ状態のばらつきが生じた場合、ローパスフィルタユニット４７０の傾きを最小限に抑えることができる。

また、枠部４２０ａの四隅は、断面曲げ剛性も大きいことから、上述した第１群の光学部材４１１の効率的な振動にも効果がある。

図１２は、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１の詳細図である。振動伝達部材４３１の断面は略Ｌ字形状となっており、面４３１ａ及び面４３１ｂの二面で第１群の光学部材４１１に接し、接着される。同様に、付勢力伝達部材４４１の断面は略Ｌ字形状となっており、面４４１ａ及び面４４１ｂの二面で第１群の光学部材４１１に接し、接着される。

振動伝達部材４３１において、圧電素子４３０に接する接触面の撮影光軸方向及び撮影光軸と直交する方向の長さＡ１、Ａ２は、それぞれ圧電素子４３０が振動伝達部材４３１に接する接触面の撮影光軸方向及び撮影光軸と直交する方向の長さＢ１、Ｂ２より長くなっている。換言すれば、圧電素子４３０の接触面（振動面）の面積に比べて、振動伝達部材４３２の接触面の面積が大きく、圧電素子４３０の接触面のすべてが振動伝達部材４３１の接触面に接している。このような構成にすることで、圧電素子４３０が伸縮する際に発生する力の多くを第１群の光学部材４１１に伝達することができ、また、局所的な荷重がかかることを防ぐことができる。

同様に、付勢力伝達部材４４１において、付勢部材４４０に接する接触面の撮影光軸方向及び撮影光軸と直交する方向の長さＣ１、Ｃ２は、それぞれ付勢部材４４０が付勢力伝達部材４４１に接する接触面の撮影光軸方向及び撮影光軸と直交する方向の長さＤ１、Ｄ２より長くなっている。換言すれば、付勢部材４４０の接触面の面積に比べて、付勢力伝達部材４４１の接触面の面積が大きく、付勢部材４４０の接触面のすべてが付勢力伝達部材４４１の接触面に接している。このような構成にすることで、付勢部材４４０の付勢力の多くを第１群の光学部材４１１に伝達することができ、また、局所的な荷重がかかることを防ぐことができる。

また、略Ｌ字形状の振動伝達部材４３１の折曲部４３１ｃ、及び、略Ｌ字形状の付勢力伝達部材４４１の折曲部４４１ｃは、撮像素子３３側に配置されている。このような構成にすることで、ローパスフィルタユニット４７０の撮影光軸方向の厚みを減らすことができる。

本実施形態では、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１の材料として、第１群の光学部材４１１と線膨張係数が近い金属を用いている。したがって、温度変化による熱応力を原因として、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１と、第１群の光学部材４１１との間の接着層に生じるせん断応力によって接着層が破壊されるのを防ぐことができる。これにより、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１が第１群の光学部材４１１から剥離することを防ぐことができる。

また、金属のように減衰が少ない材料を用いることで、圧電素子４３０から第１群の光学部材４１１に効率よく振動を伝達することが可能となる。

振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１と、第１群の光学部材４１１との間の接着層に発生する最大せん断応力Ｆは、以下の式（２）で表される。なお、Ｇは接着剤の横弾性係数、ΔＴは温度変化、Ｌは接着面の最大長さ、ｔは接着層の厚さ、α１は振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１の線膨張係数、α２は第１群の光学部材４１１の線膨張係数である。

式（２）から明らかなように、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１の線膨張係数α１と、第１群の光学部材４１１の線膨張係数α２との差が小さいほど、接着層に発生する最大せん断応力Ｆを小さくすることができる。

本実施形態で用いている第１群の光学部材４１１は、回転角０度の水晶複屈折板（水晶の結晶のＸ軸と第１群の光学部材４１１の短辺が平行になる方向に切り出されている）である。そして、第１群の光学部材４１１の長辺方向の線膨張係数は１０〜１２（×１０^-6）／℃、以下同じ）程度である。それに対して、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１は、フェライト系ステンレス材を用いており、線膨張係数は１０〜１２程度である。また、フェライト系ステンレス材は、同程度の線膨張係数を持つ樹脂材料等に比べて減衰が小さいので、圧電素子４３０の振動を効率よく伝達することができる。

さらに、第１群の光学部材４１１が、回転角９０度の水晶複屈折板（水晶の結晶のＸ軸と第１群の光学部材４１１の長辺が平行になる方向に切り出されている）である場合は、第１群の光学部材４１１の長辺方向の線膨張係数は１３〜１５程度である。この場合、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１は、線膨張係数が１４〜１７程度であるオーステナイト系ステンレス材等を用いることが望ましい。

その他にも、第１群の光学部材４１１の線膨張係数に合わせて、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル鉄合金、ニッケル鉄クロム合金、ニッケル鉄モリブデン合金等を振動伝達部材や付勢力伝達部材として用いても良い。このように線膨張係数を同程度とするのは、紫外線硬化接着剤で貼り合わせた際に剥がれを生じないようにするためである。つまり、カメラが使用される通常の環境下である−１０℃から４０℃を想定する。このとき、この温度変化による熱応力を原因として、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１と第１群の光学部材４１１との間の紫外線硬化接着剤による接着層がせん断応力によって破壊されないようにする。

また、振動伝達部材４３１及び付勢力伝達部材４４１を第１群の光学部材４１１に接着するに際して、熱応力の発生を避けるため、熱硬化性の接着剤ではなく、常温で硬化する接着剤を用いることが望ましい。本実施形態では、紫外線硬化接着剤を用いているが、２液混合型の接着剤やその他常温で硬化する接着剤を使用しても良い。

上述したように、ローパスフィルタ保持部材４２０と撮像素子３３との間は、ゴムシート５２０によって、また、第１群の光学部材４１１とローパスフィルタ保持部材４２０との間は、圧電素子４３０及び第１の弾性部材４８０によって封止される。これにより、第１群の光学部材４１１と撮像素子３３との空間は、塵埃等の異物が侵入しないような密閉空間が形成される。

また、同時に、第１群の光学部材４１１等を含むローパスフィルタユニット４７０は、撮像素子ユニット５００に対してゴムシート５２０を挟み込むように構成される。さらに段ビス５３０で、段ビスゴムブッシュ５３１を挟み込んで保持される。これにより、ローパスフィルタユニット４７０の振動は、ゴムシート５２０や段ビスゴムブッシュ５３１により減衰されるので、撮像素子３３に伝達することを防ぐことができる。

このような構成により、圧電素子４３０が振動しても、撮像素子３３にはその影響はほとんど及ばない。その結果、振動を受ける構造体を限定することが可能となり、特に振動を起こしたい第１群の光学部材４１１を重点的に振動させることができる。これにより、振動を受ける構造体の全質量を抑えることが可能となり、圧電素子４３０を駆動するエネルギーはより小さくて済むことになる。

さらに、第１群の光学部材４１１の振動が撮像素子３３にほとんど伝わらないので、撮像素子３３の接着剥がれといった破損を防止することができる。また逆に、カメラに対して衝撃が加えられた時には、その衝撃は圧電素子４３０にほとんど伝わらないことになるので、カメラに加えられる衝撃による圧電素子４３０の破損を防止することができる。

また、上述したように、第１群の光学部材４１１（振動伝達部材４３１）と圧電素子４３０とは接着しない、すなわち結合しない構成となっている。したがって、圧電素子４３０に周期電圧を印加して伸縮させても、圧電素子４３０には第１群の光学部材４１１を押す方向にのみ力が発生し、第１群の光学部材４１１により引っ張られる方向には力が作用しない。これにより、圧電素子４３０に超音波域の高周波電圧を印加したとしても、圧電素子４３０に過大な引張力が付加されることがなく、積層部分における剥離といった破損を防ぐことができる。

次に、本実施形態において、第１群の光学部材４１１の表面に付着した塵埃等の異物を除去する動作について説明する。ユーザによりクリーニング指示操作部材４４が操作されると、クリーニングモード開始の指示を受けて、カメラをクリーニングモードの状態に移行させる。

なお、本実施形態では、クリーニング指示操作部材４４を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばクリーニングモードへの移行を指示するための操作部材は、機械的なボタンに限らず、カラー液晶モニタ１９に表示されたメニューから、カーソルキーや指示ボタン等を用いて指示するものであってもよい。また、クリーニングモードへの移行は、電源ＯＮ時やＯＦＦ時等、通常のカメラシーケンス中において自動的に行われるようにしてもよいし、撮影回数や日付等を基準として行われるようにしてもよい。

電力供給回路１１０は、クリーニングモードに必要な電力をカメラ本体１の各部へ必要に応じて供給する。また、これに並行して電源４２の電池残量を検出して、その結果をＭＰＵ１００に送信する。

ＭＰＵ１００は、クリーニングモード開始の信号を受け取ると、圧電素子駆動回路１１１に駆動信号を送信する。圧電素子駆動回路１１１は、ＭＰＵ１００より駆動信号を受け取ると、圧電素子４３０を駆動するための周期電圧を生成し、圧電素子４３０に印加する。圧電素子４３０は、印加される電圧に応じて伸縮する。

圧電素子４３０が伸びると、第１群の光学部材４１１は圧電素子４３０に押されて撮影光軸に対して直交方向（面方向）に移動し、付勢部材４４０はその移動量分だけ縮む。圧電素子４３０が縮むと、第１群の光学部材４１１は付勢部材４４０によって圧電素子４３０の方向に付勢されているので、圧電素子４３０の縮みに追従して移動する。

圧電素子４３０に周期電圧が印加されると、上記運動の繰り返しが生じ、第１群の光学部材４１１は圧電素子４３０の周期的な伸縮に追従して振動する。第１群の光学部材４１１が振動することで、第１群の光学部材４１１の表面に付着した塵埃等の異物を除去することができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。

例えば、本実施形態では、非導電性のマスク部材５６０を介在させながらも第２の弾性部材４９０を規制部材４６０に接地するために、マスク部材５６０に開口部５６０ａを形成したが、これに限られない。つまり、マスク部材５６０が第２の弾性部材４９０の凸部４９０ａを逃げていればよく、例えばマスク部材５６０の一部に切り欠き部を形成し、その切り欠き部を介して第２の弾性部材４９０の凸部４９０ａが規制部材４６０に接触するようにしてもよい。

また、マスク部材５６０とその粘着層をともに導電性を有する材料で形成してもよい。この場合、第２の弾性部材４９０に凸部４９０ａを形成しなくても、第１群の光学部材４１１が、第２の弾性部材４９０、粘着層、マスク部材５６０、規制部材４６０を介して本体シャーシ３００と同電位に接地することになる。

また、マスク部材５６０が不要な場合には、規制部材４６０もしくは第２の弾性部材４９０に開口部を有する粘着層を設けて、この開口部にて規制部材４６０と第２の弾性部材４９０とを接地するようにしてもよい。また、規制部材４６０もしくは第２の弾性部材４９０に導電性粘着層を設けて、規制部材４６０と第２の弾性部材４９０とを接地するようにしてもよい。

さらに、規制部材４６０の第２の弾性部材４９０側の面に、一部が第２の弾性部材４９０と重なるように両面粘着テープを貼付し、両面粘着テープが重ならない位置において、第２の弾性部材４９０が規制部材４６０に接地するようにしてもよい。さらにまた、規制部材４６０の第２の弾性部材４９０側の面に、少なくとも一部が第２の弾性部材４９０と重なるように導電性両面粘着テープを貼付し、第２の弾性部材４９０が規制部材４６０に接地するようにしてもよい。

また、本実施形態では、第２の弾性部材４９０を細長い板形状として２箇所に設けたが、環状としてもよい。材料についても、導電性を有するエラストマーを用いたが、これに限定されるものではなく、導電性及び弾性を有する高分子物質であればよい。

本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの正面側斜視図である。本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの背面側斜視図である。本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの電気的構成を示すブロック図である。撮像ユニットを含むデジタル一眼レフカメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。撮像ユニットの正面図である。撮像ユニットの分解斜視図である。撮像ユニットを本体シャーシに組み付けた状態の正面図である。撮像ユニットを含むカメラの縦断面図である。付勢部材を説明するための図である。Ｑ値を説明するための概念図である。撮像ユニットの横断面図である。振動伝達部材及び付勢力伝達部材を説明するための図である。撮像素子保持部材とローパスフィルタ保持部材との浮遊構造を説明するための図である。

符号の説明

１カメラ本体
２マウント
５ミラーボックス
１９カラー液晶モニタ
３２シャッタユニット
３３撮像素子
２１０接眼ユニット
３００本体シャーシ
４００撮像ユニット
４１０光学ローパスフィルタ
４１１第１群の光学部材
４１２第２群の光学部材
４１３第３群の光学部材
４２０ローパスフィルタ保持部材
４３０圧電素子
４３１振動伝達部材
４４０付勢部材
４４１付勢力伝達部材
４５０付勢部材保持部材
４６０規制部材
４７０ローパスフィルタユニット
４８０第１の弾性部材
４９０第２の弾性部材
５００撮像素子ユニット
５１０撮像素子保持部材
５２０ゴムシート
５３０段ビス
５３１段ビスゴムブッシュ
５６０マスク部材

Claims

撮影光軸上に配置され、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
単結晶構造を持つ材料からなる第１の光学部材と、
非晶材料からなる第２の光学部材と、
撮影光軸上で前記撮像素子の撮像面に固定される第３の光学部材と、
前記第１の光学部材を弾性保持し、前記第２の光学部材を固定保持し、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材との間に密閉された空間を形成する保持部材と、
前記第１の光学部材に振動を加える加振手段とを有し、
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材が前記撮影光軸上で前記第３の光学部材よりも前方に配置され、前記第１の光学部材が前記第２の光学部材よりも前記被写体側に配置され、前記第２の光学部材と前記第３の光学部材との間に密閉された空間が形成されるように、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材を保持した前記保持部材を、前記第３の光学部材が固定される前記撮像素子よりも前記撮影光軸方向の前方に配置することを特徴とする撮像装置。
前記第１の光学部材は前記被写体側から弾性部材を介して前記保持部材に固定され、前記第２の光学部材は、前記被写体側と反対側から前記保持部材に接着固定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記第１の光学部材は水晶からなる複屈折板であり、前記第２の光学部材は、位相板と赤外吸収ガラスとを積層されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
前記加振手段は、前記第１の光学部材を撮影光軸に対して直交する方向に振動させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の撮像装置。
撮影光軸上に配置され、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
単結晶構造を持つ材料からなる第１の光学部材と、
非晶材料からなる第２の光学部材と、
撮影光軸上で前記撮像素子の撮像面に固定される第３の光学部材と、
前記第１の光学部材を弾性保持し、前記第２の光学部材を固定保持し、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材との間に密閉された空間を形成する保持部材と、
前記第１の光学部材に振動を加える加振手段とを有し、
前記第１の光学部材および前記第２の光学部材が前記撮影光軸上で前記第３の光学部材よりも前方に配置され、前記第１の光学部材が前記第２の光学部材よりも前記被写体側に配置され、前記第２の光学部材と前記第３の光学部材との間に密閉された空間が形成されるように、前記第１の光学部材および前記第２の光学部材を保持した前記保持部材を、前記第３の光学部材が固定される前記撮像素子よりも前記撮影光軸方向の前方に配置することを特徴とする撮像ユニット。
前記第１の光学部材は前記被写体側から弾性部材を介して前記保持部材に固定され、前記第２の光学部材は、前記被写体側と反対側から前記保持部材に接着固定されることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
前記第１の光学部材は水晶からなる複屈折板であり、前記第２の光学部材は、位相板と赤外吸収ガラスとを積層されたものであることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像ユニット。
前記加振手段は、前記第１の光学部材を撮影光軸に対して直交する方向に振動させることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の撮像ユニット。