JP4282383B2 - 光学機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機器、詳しくは、固体撮像素子を用いて被写体を撮像する光学機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮像した被写体像をＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて光電変換し、該固体撮像素子から出力される画像データをデジタル信号に変換して各種処理を行った後、デジタル画像データとして記憶する光学機器、所謂デジタルカメラが周知である。
【０００３】
ところで、このようなデジタルカメラにおいては、上記固体撮像素子の撮像面に、フォーカルプレーンシャッタの開閉動作等から発生した、例えば塵埃などのゴミが付着してしまうと、この塵埃が固体撮像素子の撮像面に入射する光を遮ってしまい、部分的に光量が不足した写真が撮像されてしまうといった問題がある。
【０００４】
このような問題に鑑みて、特許文献１では、固体撮像素子と、該固体撮像素子の前方に配設されたローパスフィルタを保持した部材とで形成される空間に、光軸方向に幅をもつゴム部材からなる防塵部材を配設し、固体撮像素子と、ローパスフィルタを保持した部材とで、上記ゴム部材を押しつぶして上記空間を封止することによって、ローパスフィルタの前方から進入する塵埃等のゴミが、固体撮像素子の撮像面に付着することを防止する提案がなされている。
【０００５】
また、特許文献２では、ローパスフィルタを金属枠で保持することによりフィルタユニットを形成し、該フィルタユニットと固体撮像素子とで形成される空間に、薄型のシート状部材からなる防塵部材を配設し、前方から、線状のバネ部材でフィルタユニットを固体撮像素子に対して付勢することにより、フィルタユニットと固体撮像素子をシート状部材を介してより緊密に密着させることで上記空間を封止し、該固体撮像素子の撮像面にゴミが付着することを防止する提案がなされている。このような構成によれば、防塵部材に薄型のシート状部材を用いたことにより、上記特許文献１よりも、光軸方向により薄く形成することができ、デジタルカメラの内部を省スペース化できるといった利点がある。また、ローパスフィルタは、金属枠により、緊密に保持されているため、ローパスフィルタの前方から進入するゴミが、ローパスフィルタと金属枠との間に進入することを防ぐことができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３００４４１号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００３―１４３４４８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固体撮像素子などのような電子部品の場合、その外形寸法のバラツキが大きく、正確な位置決めを行うことが困難である。従って、上記特許文献１の技術では、固体撮像素子を固定する部材に対して固体撮像素子の取り付け位置バラツキが生じるため、上記ゴム部材を押しつぶす力が弱くなってしまうことがある。よって、固体撮像素子とゴム部材、若しくはローパスフィルタを保持する部材とゴム部材の間からゴミが進入してしまう虞がある。この問題を回避するために、ゴム部材を大きくすると、光軸方向に厚くなってしまう。
【０００９】
また、特許文献２では、防塵部材に薄いシート状部材を用いているため、フィルタユニットと固体撮像素子とが緊密に密着するかが定かではない。また、ローパスフィルタを保持するために、金属枠を用いているため、部品点数が増えてしまうといった問題がある。
【００１０】
さらに、上記特許文献２では、固体撮像素子後方から進入するゴミを防ぐ手段に関しては何ら考慮がなされていない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、省スペースな構成で、撮像素子前面に配置された保護ガラス面に塵埃等のゴミが付着することを防止した撮像素子ユニットを有する光学機器を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段、及び作用】
上記の目的を達成するために本発明による光学機器は、撮像素子が固定されたプレートと、上記撮像素子の撮像面を保護する保護ガラスと、上記保護ガラスの前面に配置される光学素子と、弾性変形する部材からなり、上記保護ガラスの前面で上記光学素子を保持する封止部材と、バネ性を有する材料からなり、上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧する押圧部材とを有する保持部材と、を具備し、上記封止部材は、自由状態の際には上記撮像素子側へ突出し、上記光学素子と上記保護ガラスとの間に組立てられて上記押圧部材に押圧された状態では上記光学素子側に弾性変形し上記光学素子と上記保護ガラスとの両方に密着する突出片と、自由状態の際には上記押圧部材側へ突出し、組み付けられた状態では上記撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により上記保持部材に密着するフランジ部と、を含み、上記封止部材の突出片及び上記フランジ部を弾性変形させて当該保持部材に組立てるとともに、上記押圧部材によって上記封止部材に対して上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧することにより、上記保護ガラスの前面へのゴミの進入を防止するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による光学機器は、撮像素子が固定されたプレートと、上記撮像素子の撮像面を保護する保護ガラスと、上記保護ガラスの前面に配置される光学素子と、弾性変形する部材からなり上記保護ガラスの前面で上記光学素子を該光学素子の外周を覆って保持する封止部材と、バネ性を有する材料からなり上記封止部材及び上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧する押圧部材とを有する保持部材と、を具備し、上記封止部材は、自由状態の際には上記撮像素子側へ突出し、上記光学素子と上記保護ガラスとの間に組立てられて上記押圧部材に押圧された状態では上記光学素子側に弾性変形し上記光学素子と上記保護ガラスとの両方に密着する突出片と、自由状態の際には上記押圧部材側へ突出し、上記押圧部材に押圧されて組み付けられた状態では上記撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により上記保持部材に密着するフランジ部と、を含み、上記押圧部材によって、上記封止部材の突出片及び上記フランジ部を弾性変形させて当該保持部材に組立てるとともに、上記光学素子及び上記封止部材を上記撮像素子方向に押圧することにより、上記保護ガラスの前面へのゴミの進入を防止するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
尚、以下の実施の形態では、光学機器は、デジタル一眼レフカメラを例に挙げて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態を示す光学機器であるデジタル一眼レフカメラの光軸に沿う縦断面図である。
以下の説明において、カメラに取り付けられる撮影光学系の光軸Ｏに沿った方向にてカメラ側マウント部側を前方とし、固体撮像素子側を後方とする。また、上記光軸Ｏに直交する方向にてペンタプリズム側を上方、可動ミラー側を下方とする。
【００１６】
図１に示すように、デジタル一眼レフカメラ１の内部の前部には、後述する撮像素子ユニット１０の固体撮像素子１１による露光（撮像）動作の際にはミラーアップの位置に移動して撮像光路から待避し、後述するファインダ光学系を介して被写体像を観察する際には、撮像光路にあるミラーダウンの位置に移動するハーフミラーで形成された可動ミラー２が配設されており、該可動ミラー２の上方、即ち反射光路上には、この可動ミラー２にて反射された被写体光が結像する焦点板８が配設されている。また、該焦点板８の上方には、ペンタプリズム３が配設されており、さらに、該ペンタプリズム３の後方には、このペンタプリズム３を介して焦点板８に結像した被写体像を視認するための、複数のレンズから構成される接眼部４が配設されている。これら焦点板８、ペンタプリズム３、接眼部４に配されるレンズによりファインダ光学系が構成される。また、可動ミラー２の後方にはシャッタユニット５が配設されており、該シャッタユニット５の後方には、撮像素子ユニット１０が配設されている。さらに、可動ミラー２の中央部分の背面には、サブミラー６が図中下方に被写体光を反射するように設けられており、このサブミラー６の反射光軸の下方には、公知の位相差法によって、被写体の焦点距離を検出する、ＡＦセンサ等で構成された焦点検出装置７が配設されている。
【００１７】
シャッタユニット５は、所定秒時開放して、被写体像を後述する固体撮像素子１１の図示しない撮像面に結像させるものである。つまり、可動ミラー２が光軸Ｏ上から退避するためにミラーアップ位置に上昇し、シャッタ５が開状態となると、固体撮像素子１１の撮像面上に被写体像が結像され、撮像動作が行われる。
【００１８】
次に、撮像素子ユニット１０の構成について説明する。なお、図２は、図１の撮像素子ユニット１０を拡大して示した光軸に沿う縦断面図である。
【００１９】
図２に示すように、撮像素子ユニット１０は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサより構成される固体撮像素子１１と、挿通孔１２Ａが穿設されると共に、上記固体撮像素子１１が接着固定される、例えばアルミからなる撮像素子プレート１２と、挿通孔１３Ａが穿設されたリジット基板等で構成された電気基板１３と、固体撮像素子１１の外周面の上下の面から電気基板１３に向けて延出した接続端子１４と、固体撮像素子１１の撮像面を保護する保護ガラス１５と、内周に開口部１６Ａを有し、該開口部１６Ａの上記固体撮像素子１１と離間した側から開口の内側に向けて延出し、固体撮像素子側の第１の面１６ａ及び該第１の面１６ａよりもさらに固体撮像素子側の第２の面１６ｂを有する断面が階段状の内向フランジ部１６Ｂが形成された保持部材である額縁状の撮像素子ホルダ１６と、後述するローパスフィルタ１８を保持し、第１の当接部である内周突出片１７Ａ、及び第２の当接部１７Ｆを有する外向フランジ１７Ｂが形成された、例えばゴム等の弾性材料で構成された防塵部材である額縁状の封止部材１７と、該封止部材１７により外周が覆われた光学素子であるローパス（ＬＰ）フィルタ１８と、額縁状のローパス（ＬＰ）フィルタシート１９と、バネ性を有する、例えば金属材料で形成された額縁状の押圧部材２０と、Ｏリング２１と、圧電素子２２と、防塵フィルタ２３と、止め金具２４とでその主要部が構成されている。
【００２０】
固体撮像素子１１は、接続端子１４を撮像素子プレート１２の挿通孔１２Ａに挿通した状態で、撮像素子プレート１２に接着固定される。そして、電気基板１３の挿通孔１３Ａに接続端子を挿通させ、この接続端子１４の後端部が電気基板１３に半田付けにより電気的に接続される。このように、固体撮像素子１１は、撮像素子プレート１２の挿通孔１２Ａ及び電気基板１３の挿通孔１３Ａに挿通し、この接続端子１４の後端部を、電気基板１４の光軸Ｏ方向の背面（以下、背面と称す）に、例えば半田付けにより固定することにより、撮像素子プレート１２を電気基板１３との間に挟み込むようにして、撮像素子プレート１２の光軸Ｏ方向の前側面（以下、前面と称す）に載置されている。また、該撮像素子プレート１２の前面の周部には、撮像素子ホルダ１６が、例えばビスで固定されている。尚、この撮像素子ホルダ１６には、開口部１６Ａに、固体撮像素子１１と、保護ガラス１５と、封止部材１７と、ＬＰフィルタ１８と、ＬＰフィルタシート１９と、押圧部材２０がそれぞれ挿入され、撮像素子ホルダ１６によって保持される。
【００２１】
固体撮像素子１１の撮像面側（前面）には、保護ガラス１５が該固体撮像素子１１の撮像面を覆うように一体的に取り付けられており、また、該保護ガラス１５の前面には、封止部材１７の光軸方向に薄く形成された第１の当接部である内周突出片１７Ａを介して、封止部材１７の被覆部１７Ｃに覆われ、保持されたＬＰフィルタ１８が配設されている。
【００２２】
封止部材１７の内周突出片１７Ａは、保護ガラス１５の前面の周部とＬＰフィルタ１８の背面の周部との間に、後述する押圧部材２０の付勢力により両者に密着して配設されたものであり、後方から進入した開口部１６Ａ内の、例えば塵埃が、保護ガラス１５の前面、及びＬＰフィルタ１８の背面に進入することを防止している。尚、封止部材１７の内周突出片１７Ａは、自由状態では、固体撮像素子１１側に突出している。
【００２３】
また、封止部材１７の外向フランジ１７Ｂの光軸方向に厚みをもった第２の当接部１７Ｆは、後述する押圧部材２０の付勢力により、封止部材１７及びＬＰフィルタ１８が固体撮像素子１１側に付勢され第１の当接部１７Ａが保護ガラス１５とＬＰフィルタ１８とに密着した状態で、撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂに当接する。この状態で第２の当接部１７Ｆが光軸方向に弾性変形することにより、第２の当接部１７Ｆと第２の面１６ｂとが密着する。このことにより、第２の当接部１７Ｆは、後方から進入した開口部１６Ａ内の塵埃が、ＬＰフィルタ１８の前面に進入することを防止している。尚、外向フランジ１７Ｂの第２の当接部１７Ｆは、自由状態では、光軸方向略前方に突出している。
【００２４】
ＬＰフィルタ１８の前面の周部には、ＬＰフィルタシート１９を介して押圧部材２０が配設されている。押圧部材２０は、ＬＰフィルタシート１９を介してローパスフィルタ１８と封止部材１７とを固体撮像素子１１に向けて押圧（付勢）するためのものであり、ＬＰフィルタシート１９に当接する面を有するフレーム部２０Ａと、封止部材１７の外周面に沿って配設されることにより該封止部材１７の被覆部１７Ｃに当接し、該被覆部１７Ｃを介してＬＰフィルタ１８の側面を保持する保持部２０Ｇ、及び後述する保持部２０Ｃ、２０Ｄ（図３参照）と、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａと当接するバネ部２０Ｂとで主要部が構成されており、保持部２０Ｇ，２０Ｃ，２０Ｄと、バネ部２０Ｂは、フレーム部２０Ａと、連続的に一体に形成されている。
【００２５】
よって、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに、押圧部材２０のバネ部２０Ｂが当接することにより、押圧部材２０と内部に保持された封止部材１７、ＬＰフィルタ１８は固体撮像素子１１に向けて付勢される。この状態で、自由状態では、固体撮像素子側に突出していた内周突出片１７Ａは、光軸Ｏ方向でＬＰフィルタ１８側に弾性変形し、保護ガラス１５とＬＰフィルタ１８との間で両者に密着する。また、自由状態で光軸方向略前方に突出していた外向フランジ１７Ｂの第２の当接部１７Ｆは、光軸Ｏ方向で固体撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により、撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂと密着する。
【００２６】
尚、この封止部材１７、ＬＰフィルタ１８、ＬＰフィルタシート１９、押圧部材２０の接続態様は、後述する図３で詳細に説明する。
【００２７】
撮像素子ホルダ１６の前面には、圧電素子２２が撮像素子ホルダ１６側の面に固着された防塵フィルタ２３が配設されている。この防塵フィルタ２３は、撮像素子ホルダ１６との間にＯリング２１を挟装した状態で、止め金具２４により、撮像素子ホルダ１６に固定されている。よって、Ｏリング２１は、圧電素子２２と、撮像素子ホルダ１６とによって、圧縮され、前方の可動ミラー２及びシャッタユニット５の動作等から発生した塵埃が、ＬＰフィルタ１８の前面に進入するのを防止している。また、圧電素子２２は、防塵フィルタ２３の前面に付着した塵埃を、該防塵フィルタ２３全体を超音波振動させることにより、防塵フィルタ２３の前面から落とすためのものである。
【００２８】
図３は、図２の撮像素子ユニット１０における封止部材１７、ＬＰフィルタ１８、ＬＰフィルタシート１９、押圧部材２０の接続態様を示す分解斜視図、図４は、図３の押圧部材の拡大正面図、図５は、図４の押圧部材の上面図である。
【００２９】
図３に示すように、光軸Ｏ方向に一定の厚みを持った額縁状の封止部材１７の固体撮像素子１１側の端部には、上述したように、その内周に第１の当接部である内周突出片１７Ａが光軸方向で固体撮像素子１１に向けて突出するように薄く形成されている。また、外周には、外向フランジ１７Ｂが形成され、該外向フランジ１７Ｂの外方端からは、第２の当接部１７Ｆが、光軸方向で固体撮像素子１１から離間する方向、即ち、撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂに向けて突出して形成されている。なお、この第２の当接部１７Ｆは自己の弾性力をもって第２の面１６ｂに当接する必要があるため、第１の当接部１７Ａに比してその厚さが厚く形成されている。また、外向フランジ１７Ｂの光軸方向前方の面には、押圧部材２０の保持部２０Ｃ，２０Ｄ及びバネ部２０Ｂが挿入される凹状の溝部１７Ｄが形成されている。さらに、封止部材１７の内周には、前端部から後端部にかけて、ＬＰフィルタ１８の周面を覆い、保持するための被覆部１７Ｃが形成されている。
【００３０】
ＬＰフィルタ１８は、封止部材１７の被覆部１７Ｃに、組立の際には、挿入される。この際、第１、第２の当接部１７Ａ、１７Ｆにより、ＬＰフィルタ１８への塵埃の付着は防止されているため、被覆部１７ＣとＬＰフィルタ１８の周面が密着する必要がない。従って、被覆部１７Ｃを大きく変形させてＬＰフィルタ１８を組み付ける必要がないので組立作業性に優れる。なお、この場合、被覆部１７Ｃの内周をＬＰフィルタ１８の外周よりもわずかに小さく形成させて、一度組み付けたＬＰフィルタ１８が脱落しない程度の保持力を持たせても良い。また、ＬＰフィルタシート１９は、ＬＰフィルタ１８の前面の周部に当接して配設されており、押圧部材２０のフレーム部２０Ａの面が、直接、ＬＰフィルタに当接するのを防止する。
【００３１】
押圧部材２０は、図４に示すように、例えば金属材料で額縁状に形成されており、ＬＰフィルタ１８側にてＬＰフィルタシート１９の押圧部材２０側の面が当接するフレーム部２０Ａが形成されている。
【００３２】
また、略長方形に形成されたフレーム部２０Ａの２つの短辺の外周縁部からは、光軸Ｏ方向で固体撮像素子１１に向けて突出し、封止部材１７の溝部１７Ｄに挿入されると共に、被覆部１７Ｃの外周に当接して、被覆部を介してＬＰフィルタ１８を保持する保持部２０Ｄが、それぞれ２個、フレーム部２０Ａと一体に形成されている。
【００３３】
さらに、フレーム部２０Ａの２つの長辺の外周縁部であって、この長辺方向の端部近傍には保持部２０Ｃがそれぞれ２個、フレーム部２０Ａと一体に形成されている。この保持部２０Ｃには、光軸方向で固体撮像素子１１に向けて突出した突出面２０Ｆと、該突出面２０Ｆから更に光軸から離間する方向に折り曲げられた規制面２０Ｅとが形成されている。突出面２０Ｆは、封止部材１７の被覆部１７Ｃの外周に当接し、該被覆部１７Ｃを介してＬＰフィルタ１８の側面を保持する。規制面２０Ｅは、撮像素子ホルダ１６に取り付けられた状態で、光軸方向で固体撮像素子１１から離間するように押圧された場合に、第１の面１６ａと当接する。これにより、組立作業中などに無理な力が加えられた場合に、バネ部２０Ｂが破損することが防止される。
【００３４】
また、フレーム部２０Ａの２つの長辺の外周縁部の略中央からは、図４，５に示すように、光軸方向で固体撮像素子１１に向けて突出した保持部２０Ｇと、この保持部２０Ｇから光軸から離間する方向に折り曲げて形成されたバネ部２０Ｂが、フレーム部２０Ａと一体に形成されており、封止部材１７の凹状の溝部１７Ｄに嵌入する。この保持部２０Ｇは、封止部材１７の被覆部１７Ｃの外周に当接し、該被覆部１７Ｃを介してＬＰフィルタ１８の側面を保持する。また、バネ部２０Ｂは、中央部２０Ｂ１からフレーム部２０Ａの長辺と略平行に延出したバネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３から構成されている。なお、バネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３は、光軸方向では、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに向かって延出している。
【００３５】
このバネ部２０Ｂのバネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３は、押圧部材２０を、ＬＰフィルタ１８およびＬＰフィルタシート１９を介して封止部材１７に組み付け、さらに、この組み付けたものを、撮像素子ホルダ１６内に嵌入させた際に、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに弾性変形した状態で当接することにより、自由状態で、固体撮像素子１１側に突出していた内周突出片１７Ａを、光軸Ｏ方向でＬＰフィルタ１８側に弾性変形させ、保護ガラス１５とＬＰフィルタ１８との間で両者に密着させる。また、このように各部品を撮像素子ホルダ１１に取り付けた状態では、自由状態で光軸方向で撮像素子ホルダ１６に向けて突出していた外向フランジ１７Ｂの第２の当接部１７Ｆが、光軸方向で固体撮像素子１１側に弾性変形し、自己の弾性力により撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂと密着する。
【００３６】
また、バネ部２０のバネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３は、押圧部材２０を、ＬＰフィルタ１８およびＬＰフィルタシート１９を介して封止部材１７に組み付け、さらに、この組み付けたものを、撮像素子ホルダ１６内に挿入させた際に、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに弾性変形した状態で当接することにより、ＬＰフィルタ１８、封止部材１７を固体撮像素子１１に向けて付勢する。このようにバネ性を有する金属材料で形成された押圧部材２０のバネ部２０Ａにより、封止部材１７が、ＬＰフィルタ１８と固体撮像素子１１の保護ガラス１５との間で密着するように付勢するので、固体撮像素子１１及び保護ガラス１５の撮像素子ホルダ１６に対する光軸方向の位置バラツキが大きくとも確実に封止することができる。
【００３７】
このように、本発明の一実施形態を示すデジタル一眼レフカメラ１においては、撮像素子ユニット１０を構成する、ＬＰフィルタ１８を保持する保持枠に、防塵部材である封止部材１７を用い、該封止部材１７の固体撮像素子１１側の端部には、その内周に、固体撮像素子１１の前面に固着された保護ガラス１５と、固体撮像素子１１の前面に載置されたＬＰフィルタ１８との間に配設される内周突出片１７Ａを、光軸方向に薄く形成し、また外周に、撮像素子ホルダ１６の第２面１６ｂと当接する第２の当接部１７Ｆを有する外向フランジ１７Ｂを形成した。さらに、押圧部材２０により、ＬＰフィルタ１８を保持する封止部材１７を、光軸方向前方から、固体撮像素子１１に対し付勢した。
【００３８】
このことにより、保護ガラス１５と、ＬＰフィルタ１８との間に配設される内周突出片１７Ａは、保護ガラス１５と、ＬＰフィルタ１８との間で両者に密着され、また、撮像素子ホルダ１６の第２面１６ｂと当接する第２の当接部１７Ｆは、第２の面１６Ｂと密着される。
【００３９】
よって、第１の当接部である内周突出片１７Ａにより、保護ガラス１５とＬＰフィルタ８との間の空間が封止される。従って、後方から進入した開口部１６Ａ内の塵埃が、保護ガラス１５の表面、及びＬＰフィルタ１８の固体撮像素子１１側の面に付着することが防止できる。また、第２の当接部１７Ｆにより、封止部材１７と撮像素子ホルダ１６との間が封止される。これにより、後方から進入した開口部１６Ａ内の塵埃が、ＬＰフィルタ１８の表面（固体撮像素子１１の反対の面）に付着することが防止できる。このように、可動ミラー２及びメカシャッタ５の動作等に伴って発生した前方からの塵埃のみならず、固体撮像素子の後方からの塵埃の進入も防ぐことができる。これにより、固体撮像素子１１、または保護ガラス１５の前面に塵埃等のゴミが付着することを防ぐことができる。
【００４０】
また、保護ガラス１５と、ＬＰフィルタ１８との間に密着される内周突出片１７Ａは、薄く形成されているため、撮像素子ユニット１０を光軸方向に薄く形成することができ、デジタル一眼レフカメラ内で、該撮像素子ユニット１０の省スペース化を図ることができる。
【００４１】
さらに、ＬＰフィルタ１８を保持する封止部材１７の付勢に、板状のバネからなる押圧部材２０を用いたことにより、撮像素子ホルダ１６に対する固体撮像素子１１及び保護ガラス１５の光軸方向の位置にバラツキが生じたとしても、押圧部材２０のバネ部２０Ｂがバラツキを吸収するように、封止部材１７とＬＰフィルタ１８を固体撮像素子に向けて付勢しているので、常に安定した封止構造を得ることができる。また、ＬＰフィルタ１８を保持する保持枠を、封止部材１７で兼用したため、別途保持枠を設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００４２】
尚、本実施の形態においては、押圧部材２０のバネ部２０Ｂを構成する材料には、金属を例に挙げたが、弾性部材であれば、どのようなものであっても構わない。
【００４３】
また、保持部２０Ｃ，２０Ｄは、２個形成されると示したが、何個であっても良い。
【００４４】
さらに、本実施の形態においては、封止部材１７は、塵埃の進入を防ぐと示したが、塵埃に限らず、ゴミであれば、どのようなものでも進入を防止することができることは勿論である。
【００４５】
さらに、光学機器には、デジタル一眼レフカメラを例に挙げたが、これに限らず、上述した撮像素子ユニットを通常のデジタルカメラ、またはデジタルビデオカメラ等に用いても良いことは、云うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
以上、述べたように本発明によれば、省スペースな構成で、撮像素子前面に配置された保護ガラス面に塵埃等のゴミが付着することを防止した撮像素子ユニットを有する光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す光学機器であるデジタル一眼レフカメラの光軸に沿う縦断面図、
【図２】図１中の撮像素子ユニットを拡大して示した光軸に沿う縦断面図、
【図３】図２中の撮像素子ユニットにおける封止部材、ＬＰフィルタ、ＬＰフィルタシート、押圧部材の接続態様を示す分解斜視図、
【図４】図３中の押圧部材の拡大正面図、
【図５】図４の押圧部材の上面図。
【符号の説明】
１…デジタル一眼レフカメラ（光学機器）
１１…固体撮像素子（撮像素子）
１６…撮像素子ホルダ
１６Ａ…開口部
１６Ｂ…内向フランジ部（フランジ部）
１６ａ…第１の面
１６ｂ…第２の面
１７…封止部材
１７Ａ…内周突出片（第１の当接部）
１７Ｃ…被覆部
１７Ｆ…第２の当接部
１８…ローパス（ＬＰ）フィルタ
２０…押圧部材
２０Ｂ…バネ部
２０Ｃ…保持部
２０Ｄ…保持部
２０Ｇ…保持部
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機器、詳しくは、固体撮像素子を用いて被写体を撮像する光学機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮像した被写体像をＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて光電変換し、該固体撮像素子から出力される画像データをデジタル信号に変換して各種処理を行った後、デジタル画像データとして記憶する光学機器、所謂デジタルカメラが周知である。
【０００３】
ところで、このようなデジタルカメラにおいては、上記固体撮像素子の撮像面に、フォーカルプレーンシャッタの開閉動作等から発生した、例えば塵埃などのゴミが付着してしまうと、この塵埃が固体撮像素子の撮像面に入射する光を遮ってしまい、部分的に光量が不足した写真が撮像されてしまうといった問題がある。
【０００４】
このような問題に鑑みて、特許文献１では、固体撮像素子と、該固体撮像素子の前方に配設されたローパスフィルタを保持した部材とで形成される空間に、光軸方向に幅をもつゴム部材からなる防塵部材を配設し、固体撮像素子と、ローパスフィルタを保持した部材とで、上記ゴム部材を押しつぶして上記空間を封止することによって、ローパスフィルタの前方から進入する塵埃等のゴミが、固体撮像素子の撮像面に付着することを防止する提案がなされている。
【０００５】
また、特許文献２では、ローパスフィルタを金属枠で保持することによりフィルタユニットを形成し、該フィルタユニットと固体撮像素子とで形成される空間に、薄型のシート状部材からなる防塵部材を配設し、前方から、線状のバネ部材でフィルタユニットを固体撮像素子に対して付勢することにより、フィルタユニットと固体撮像素子をシート状部材を介してより緊密に密着させることで上記空間を封止し、該固体撮像素子の撮像面にゴミが付着することを防止する提案がなされている。このような構成によれば、防塵部材に薄型のシート状部材を用いたことにより、上記特許文献１よりも、光軸方向により薄く形成することができ、デジタルカメラの内部を省スペース化できるといった利点がある。また、ローパスフィルタは、金属枠により、緊密に保持されているため、ローパスフィルタの前方から進入するゴミが、ローパスフィルタと金属枠との間に進入することを防ぐことができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３００４４１号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００３―１４３４４８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固体撮像素子などのような電子部品の場合、その外形寸法のバラツキが大きく、正確な位置決めを行うことが困難である。従って、上記特許文献１の技術では、固体撮像素子を固定する部材に対して固体撮像素子の取り付け位置バラツキが生じるため、上記ゴム部材を押しつぶす力が弱くなってしまうことがある。よって、固体撮像素子とゴム部材、若しくはローパスフィルタを保持する部材とゴム部材の間からゴミが進入してしまう虞がある。この問題を回避するために、ゴム部材を大きくすると、光軸方向に厚くなってしまう。
【０００９】
また、特許文献２では、防塵部材に薄いシート状部材を用いているため、フィルタユニットと固体撮像素子とが緊密に密着するかが定かではない。また、ローパスフィルタを保持するために、金属枠を用いているため、部品点数が増えてしまうといった問題がある。
【００１０】
さらに、上記特許文献２では、固体撮像素子後方から進入するゴミを防ぐ手段に関しては何ら考慮がなされていない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、省スペースな構成で、撮像素子前面に配置された保護ガラス面に塵埃等のゴミが付着することを防止した撮像素子ユニットを有する光学機器を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段、及び作用】
上記の目的を達成するために本発明による光学機器は、撮像素子が固定されたプレートと、上記撮像素子の撮像面を保護する保護ガラスと、上記保護ガラスの前面に配置される光学素子と、弾性変形する部材からなり、上記保護ガラスの前面で上記光学素子を保持する封止部材と、バネ性を有する材料からなり、上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧する押圧部材とを有する保持部材と、を具備し、上記封止部材は、自由状態の際には上記撮像素子側へ突出し、上記光学素子と上記保護ガラスとの間に組立てられて上記押圧部材に押圧された状態では上記光学素子側に弾性変形し上記光学素子と上記保護ガラスとの両方に密着する突出片と、自由状態の際には上記押圧部材側へ突出し、組み付けられた状態では上記撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により上記保持部材に密着するフランジ部と、を含み、上記封止部材の突出片及び上記フランジ部を弾性変形させて当該保持部材に組立てるとともに、上記押圧部材によって上記封止部材に対して上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧することにより、上記保護ガラスの前面へのゴミの進入を防止するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による光学機器は、撮像素子が固定されたプレートと、上記撮像素子の撮像面を保護する保護ガラスと、上記保護ガラスの前面に配置される光学素子と、弾性変形する部材からなり上記保護ガラスの前面で上記光学素子を該光学素子の外周を覆って保持する封止部材と、バネ性を有する材料からなり上記封止部材及び上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧する押圧部材とを有する保持部材と、を具備し、上記封止部材は、自由状態の際には上記撮像素子側へ突出し、上記光学素子と上記保護ガラスとの間に組立てられて上記押圧部材に押圧された状態では上記光学素子側に弾性変形し上記光学素子と上記保護ガラスとの両方に密着する突出片と、自由状態の際には上記押圧部材側へ突出し、上記押圧部材に押圧されて組み付けられた状態では上記撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により上記保持部材に密着するフランジ部と、を含み、上記押圧部材によって、上記封止部材の突出片及び上記フランジ部を弾性変形させて当該保持部材に組立てるとともに、上記光学素子及び上記封止部材を上記撮像素子方向に押圧することにより、上記保護ガラスの前面へのゴミの進入を防止するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
尚、以下の実施の形態では、光学機器は、デジタル一眼レフカメラを例に挙げて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態を示す光学機器であるデジタル一眼レフカメラの光軸に沿う縦断面図である。
以下の説明において、カメラに取り付けられる撮影光学系の光軸Ｏに沿った方向にてカメラ側マウント部側を前方とし、固体撮像素子側を後方とする。また、上記光軸Ｏに直交する方向にてペンタプリズム側を上方、可動ミラー側を下方とする。
【００１６】
図１に示すように、デジタル一眼レフカメラ１の内部の前部には、後述する撮像素子ユニット１０の固体撮像素子１１による露光（撮像）動作の際にはミラーアップの位置に移動して撮像光路から待避し、後述するファインダ光学系を介して被写体像を観察する際には、撮像光路にあるミラーダウンの位置に移動するハーフミラーで形成された可動ミラー２が配設されており、該可動ミラー２の上方、即ち反射光路上には、この可動ミラー２にて反射された被写体光が結像する焦点板８が配設されている。また、該焦点板８の上方には、ペンタプリズム３が配設されており、さらに、該ペンタプリズム３の後方には、このペンタプリズム３を介して焦点板８に結像した被写体像を視認するための、複数のレンズから構成される接眼部４が配設されている。これら焦点板８、ペンタプリズム３、接眼部４に配されるレンズによりファインダ光学系が構成される。また、可動ミラー２の後方にはシャッタユニット５が配設されており、該シャッタユニット５の後方には、撮像素子ユニット１０が配設されている。さらに、可動ミラー２の中央部分の背面には、サブミラー６が図中下方に被写体光を反射するように設けられており、このサブミラー６の反射光軸の下方には、公知の位相差法によって、被写体の焦点距離を検出する、ＡＦセンサ等で構成された焦点検出装置７が配設されている。
【００１７】
シャッタユニット５は、所定秒時開放して、被写体像を後述する固体撮像素子１１の図示しない撮像面に結像させるものである。つまり、可動ミラー２が光軸Ｏ上から退避するためにミラーアップ位置に上昇し、シャッタ５が開状態となると、固体撮像素子１１の撮像面上に被写体像が結像され、撮像動作が行われる。
【００１８】
次に、撮像素子ユニット１０の構成について説明する。なお、図２は、図１の撮像素子ユニット１０を拡大して示した光軸に沿う縦断面図である。
【００１９】
図２に示すように、撮像素子ユニット１０は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサより構成される固体撮像素子１１と、挿通孔１２Ａが穿設されると共に、上記固体撮像素子１１が接着固定される、例えばアルミからなる撮像素子プレート１２と、挿通孔１３Ａが穿設されたリジット基板等で構成された電気基板１３と、固体撮像素子１１の外周面の上下の面から電気基板１３に向けて延出した接続端子１４と、固体撮像素子１１の撮像面を保護する保護ガラス１５と、内周に開口部１６Ａを有し、該開口部１６Ａの上記固体撮像素子１１と離間した側から開口の内側に向けて延出し、固体撮像素子側の第１の面１６ａ及び該第１の面１６ａよりもさらに固体撮像素子側の第２の面１６ｂを有する断面が階段状の内向フランジ部１６Ｂが形成された保持部材である額縁状の撮像素子ホルダ１６と、後述するローパスフィルタ１８を保持し、第１の当接部である内周突出片１７Ａ、及び第２の当接部１７Ｆを有する外向フランジ１７Ｂが形成された、例えばゴム等の弾性材料で構成された防塵部材である額縁状の封止部材１７と、該封止部材１７により外周が覆われた光学素子であるローパス（ＬＰ）フィルタ１８と、額縁状のローパス（ＬＰ）フィルタシート１９と、バネ性を有する、例えば金属材料で形成された額縁状の押圧部材２０と、Ｏリング２１と、圧電素子２２と、防塵フィルタ２３と、止め金具２４とでその主要部が構成されている。
【００２０】
固体撮像素子１１は、接続端子１４を撮像素子プレート１２の挿通孔１２Ａに挿通した状態で、撮像素子プレート１２に接着固定される。そして、電気基板１３の挿通孔１３Ａに接続端子を挿通させ、この接続端子１４の後端部が電気基板１３に半田付けにより電気的に接続される。このように、固体撮像素子１１は、撮像素子プレート１２の挿通孔１２Ａ及び電気基板１３の挿通孔１３Ａに挿通し、この接続端子１４の後端部を、電気基板１４の光軸Ｏ方向の背面（以下、背面と称す）に、例えば半田付けにより固定することにより、撮像素子プレート１２を電気基板１３との間に挟み込むようにして、撮像素子プレート１２の光軸Ｏ方向の前側面（以下、前面と称す）に載置されている。また、該撮像素子プレート１２の前面の周部には、撮像素子ホルダ１６が、例えばビスで固定されている。尚、この撮像素子ホルダ１６には、開口部１６Ａに、固体撮像素子１１と、保護ガラス１５と、封止部材１７と、ＬＰフィルタ１８と、ＬＰフィルタシート１９と、押圧部材２０がそれぞれ挿入され、撮像素子ホルダ１６によって保持される。
【００２１】
固体撮像素子１１の撮像面側（前面）には、保護ガラス１５が該固体撮像素子１１の撮像面を覆うように一体的に取り付けられており、また、該保護ガラス１５の前面には、封止部材１７の光軸方向に薄く形成された第１の当接部である内周突出片１７Ａを介して、封止部材１７の被覆部１７Ｃに覆われ、保持されたＬＰフィルタ１８が配設されている。
【００２２】
封止部材１７の内周突出片１７Ａは、保護ガラス１５の前面の周部とＬＰフィルタ１８の背面の周部との間に、後述する押圧部材２０の付勢力により両者に密着して配設されたものであり、後方から進入した開口部１６Ａ内の、例えば塵埃が、保護ガラス１５の前面、及びＬＰフィルタ１８の背面に進入することを防止している。尚、封止部材１７の内周突出片１７Ａは、自由状態では、固体撮像素子１１側に突出している。
【００２３】
また、封止部材１７の外向フランジ１７Ｂの光軸方向に厚みをもった第２の当接部１７Ｆは、後述する押圧部材２０の付勢力により、封止部材１７及びＬＰフィルタ１８が固体撮像素子１１側に付勢され第１の当接部１７Ａが保護ガラス１５とＬＰフィルタ１８とに密着した状態で、撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂに当接する。この状態で第２の当接部１７Ｆが光軸方向に弾性変形することにより、第２の当接部１７Ｆと第２の面１６ｂとが密着する。このことにより、第２の当接部１７Ｆは、後方から進入した開口部１６Ａ内の塵埃が、ＬＰフィルタ１８の前面に進入することを防止している。尚、外向フランジ１７Ｂの第２の当接部１７Ｆは、自由状態では、光軸方向略前方に突出している。
【００２４】
ＬＰフィルタ１８の前面の周部には、ＬＰフィルタシート１９を介して押圧部材２０が配設されている。押圧部材２０は、ＬＰフィルタシート１９を介してローパスフィルタ１８と封止部材１７とを固体撮像素子１１に向けて押圧（付勢）するためのものであり、ＬＰフィルタシート１９に当接する面を有するフレーム部２０Ａと、封止部材１７の外周面に沿って配設されることにより該封止部材１７の被覆部１７Ｃに当接し、該被覆部１７Ｃを介してＬＰフィルタ１８の側面を保持する保持部２０Ｇ、及び後述する保持部２０Ｃ、２０Ｄ（図３参照）と、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａと当接するバネ部２０Ｂとで主要部が構成されており、保持部２０Ｇ，２０Ｃ，２０Ｄと、バネ部２０Ｂは、フレーム部２０Ａと、連続的に一体に形成されている。
【００２５】
よって、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに、押圧部材２０のバネ部２０Ｂが当接することにより、押圧部材２０と内部に保持された封止部材１７、ＬＰフィルタ１８は固体撮像素子１１に向けて付勢される。この状態で、自由状態では、固体撮像素子側に突出していた内周突出片１７Ａは、光軸Ｏ方向でＬＰフィルタ１８側に弾性変形し、保護ガラス１５とＬＰフィルタ１８との間で両者に密着する。また、自由状態で光軸方向略前方に突出していた外向フランジ１７Ｂの第２の当接部１７Ｆは、光軸Ｏ方向で固体撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により、撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂと密着する。
【００２６】
尚、この封止部材１７、ＬＰフィルタ１８、ＬＰフィルタシート１９、押圧部材２０の接続態様は、後述する図３で詳細に説明する。
【００２７】
撮像素子ホルダ１６の前面には、圧電素子２２が撮像素子ホルダ１６側の面に固着された防塵フィルタ２３が配設されている。この防塵フィルタ２３は、撮像素子ホルダ１６との間にＯリング２１を挟装した状態で、止め金具２４により、撮像素子ホルダ１６に固定されている。よって、Ｏリング２１は、圧電素子２２と、撮像素子ホルダ１６とによって、圧縮され、前方の可動ミラー２及びシャッタユニット５の動作等から発生した塵埃が、ＬＰフィルタ１８の前面に進入するのを防止している。また、圧電素子２２は、防塵フィルタ２３の前面に付着した塵埃を、該防塵フィルタ２３全体を超音波振動させることにより、防塵フィルタ２３の前面から落とすためのものである。
【００２８】
図３は、図２の撮像素子ユニット１０における封止部材１７、ＬＰフィルタ１８、ＬＰフィルタシート１９、押圧部材２０の接続態様を示す分解斜視図、図４は、図３の押圧部材の拡大正面図、図５は、図４の押圧部材の上面図である。
【００２９】
図３に示すように、光軸Ｏ方向に一定の厚みを持った額縁状の封止部材１７の固体撮像素子１１側の端部には、上述したように、その内周に第１の当接部である内周突出片１７Ａが光軸方向で固体撮像素子１１に向けて突出するように薄く形成されている。また、外周には、外向フランジ１７Ｂが形成され、該外向フランジ１７Ｂの外方端からは、第２の当接部１７Ｆが、光軸方向で固体撮像素子１１から離間する方向、即ち、撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂに向けて突出して形成されている。なお、この第２の当接部１７Ｆは自己の弾性力をもって第２の面１６ｂに当接する必要があるため、第１の当接部１７Ａに比してその厚さが厚く形成されている。また、外向フランジ１７Ｂの光軸方向前方の面には、押圧部材２０の保持部２０Ｃ，２０Ｄ及びバネ部２０Ｂが挿入される凹状の溝部１７Ｄが形成されている。さらに、封止部材１７の内周には、前端部から後端部にかけて、ＬＰフィルタ１８の周面を覆い、保持するための被覆部１７Ｃが形成されている。
【００３０】
ＬＰフィルタ１８は、封止部材１７の被覆部１７Ｃに、組立の際には、挿入される。この際、第１、第２の当接部１７Ａ、１７Ｆにより、ＬＰフィルタ１８への塵埃の付着は防止されているため、被覆部１７ＣとＬＰフィルタ１８の周面が密着する必要がない。従って、被覆部１７Ｃを大きく変形させてＬＰフィルタ１８を組み付ける必要がないので組立作業性に優れる。なお、この場合、被覆部１７Ｃの内周をＬＰフィルタ１８の外周よりもわずかに小さく形成させて、一度組み付けたＬＰフィルタ１８が脱落しない程度の保持力を持たせても良い。また、ＬＰフィルタシート１９は、ＬＰフィルタ１８の前面の周部に当接して配設されており、押圧部材２０のフレーム部２０Ａの面が、直接、ＬＰフィルタに当接するのを防止する。
【００３１】
押圧部材２０は、図４に示すように、例えば金属材料で額縁状に形成されており、ＬＰフィルタ１８側にてＬＰフィルタシート１９の押圧部材２０側の面が当接するフレーム部２０Ａが形成されている。
【００３２】
また、略長方形に形成されたフレーム部２０Ａの２つの短辺の外周縁部からは、光軸Ｏ方向で固体撮像素子１１に向けて突出し、封止部材１７の溝部１７Ｄに挿入されると共に、被覆部１７Ｃの外周に当接して、被覆部を介してＬＰフィルタ１８を保持する保持部２０Ｄが、それぞれ２個、フレーム部２０Ａと一体に形成されている。
【００３３】
さらに、フレーム部２０Ａの２つの長辺の外周縁部であって、この長辺方向の端部近傍には保持部２０Ｃがそれぞれ２個、フレーム部２０Ａと一体に形成されている。この保持部２０Ｃには、光軸方向で固体撮像素子１１に向けて突出した突出面２０Ｆと、該突出面２０Ｆから更に光軸から離間する方向に折り曲げられた規制面２０Ｅとが形成されている。突出面２０Ｆは、封止部材１７の被覆部１７Ｃの外周に当接し、該被覆部１７Ｃを介してＬＰフィルタ１８の側面を保持する。規制面２０Ｅは、撮像素子ホルダ１６に取り付けられた状態で、光軸方向で固体撮像素子１１から離間するように押圧された場合に、第１の面１６ａと当接する。これにより、組立作業中などに無理な力が加えられた場合に、バネ部２０Ｂが破損することが防止される。
【００３４】
また、フレーム部２０Ａの２つの長辺の外周縁部の略中央からは、図４，５に示すように、光軸方向で固体撮像素子１１に向けて突出した保持部２０Ｇと、この保持部２０Ｇから光軸から離間する方向に折り曲げて形成されたバネ部２０Ｂが、フレーム部２０Ａと一体に形成されており、封止部材１７の凹状の溝部１７Ｄに嵌入する。この保持部２０Ｇは、封止部材１７の被覆部１７Ｃの外周に当接し、該被覆部１７Ｃを介してＬＰフィルタ１８の側面を保持する。また、バネ部２０Ｂは、中央部２０Ｂ１からフレーム部２０Ａの長辺と略平行に延出したバネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３から構成されている。なお、バネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３は、光軸方向では、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに向かって延出している。
【００３５】
このバネ部２０Ｂのバネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３は、押圧部材２０を、ＬＰフィルタ１８およびＬＰフィルタシート１９を介して封止部材１７に組み付け、さらに、この組み付けたものを、撮像素子ホルダ１６内に嵌入させた際に、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに弾性変形した状態で当接することにより、自由状態で、固体撮像素子１１側に突出していた内周突出片１７Ａを、光軸Ｏ方向でＬＰフィルタ１８側に弾性変形させ、保護ガラス１５とＬＰフィルタ１８との間で両者に密着させる。また、このように各部品を撮像素子ホルダ１１に取り付けた状態では、自由状態で光軸方向で撮像素子ホルダ１６に向けて突出していた外向フランジ１７Ｂの第２の当接部１７Ｆが、光軸方向で固体撮像素子１１側に弾性変形し、自己の弾性力により撮像素子ホルダ１６の第２の面１６ｂと密着する。
【００３６】
また、バネ部２０のバネ片２０Ｂ２及び２０Ｂ３は、押圧部材２０を、ＬＰフィルタ１８およびＬＰフィルタシート１９を介して封止部材１７に組み付け、さらに、この組み付けたものを、撮像素子ホルダ１６内に挿入させた際に、撮像素子ホルダ１６の第１の面１６ａに弾性変形した状態で当接することにより、ＬＰフィルタ１８、封止部材１７を固体撮像素子１１に向けて付勢する。このようにバネ性を有する金属材料で形成された押圧部材２０のバネ部２０Ａにより、封止部材１７が、ＬＰフィルタ１８と固体撮像素子１１の保護ガラス１５との間で密着するように付勢するので、固体撮像素子１１及び保護ガラス１５の撮像素子ホルダ１６に対する光軸方向の位置バラツキが大きくとも確実に封止することができる。
【００３７】
このように、本発明の一実施形態を示すデジタル一眼レフカメラ１においては、撮像素子ユニット１０を構成する、ＬＰフィルタ１８を保持する保持枠に、防塵部材である封止部材１７を用い、該封止部材１７の固体撮像素子１１側の端部には、その内周に、固体撮像素子１１の前面に固着された保護ガラス１５と、固体撮像素子１１の前面に載置されたＬＰフィルタ１８との間に配設される内周突出片１７Ａを、光軸方向に薄く形成し、また外周に、撮像素子ホルダ１６の第２面１６ｂと当接する第２の当接部１７Ｆを有する外向フランジ１７Ｂを形成した。さらに、押圧部材２０により、ＬＰフィルタ１８を保持する封止部材１７を、光軸方向前方から、固体撮像素子１１に対し付勢した。
【００３８】
このことにより、保護ガラス１５と、ＬＰフィルタ１８との間に配設される内周突出片１７Ａは、保護ガラス１５と、ＬＰフィルタ１８との間で両者に密着され、また、撮像素子ホルダ１６の第２面１６ｂと当接する第２の当接部１７Ｆは、第２の面１６Ｂと密着される。
【００３９】
よって、第１の当接部である内周突出片１７Ａにより、保護ガラス１５とＬＰフィルタ８との間の空間が封止される。従って、後方から進入した開口部１６Ａ内の塵埃が、保護ガラス１５の表面、及びＬＰフィルタ１８の固体撮像素子１１側の面に付着することが防止できる。また、第２の当接部１７Ｆにより、封止部材１７と撮像素子ホルダ１６との間が封止される。これにより、後方から進入した開口部１６Ａ内の塵埃が、ＬＰフィルタ１８の表面（固体撮像素子１１の反対の面）に付着することが防止できる。このように、可動ミラー２及びメカシャッタ５の動作等に伴って発生した前方からの塵埃のみならず、固体撮像素子の後方からの塵埃の進入も防ぐことができる。これにより、固体撮像素子１１、または保護ガラス１５の前面に塵埃等のゴミが付着することを防ぐことができる。
【００４０】
また、保護ガラス１５と、ＬＰフィルタ１８との間に密着される内周突出片１７Ａは、薄く形成されているため、撮像素子ユニット１０を光軸方向に薄く形成することができ、デジタル一眼レフカメラ内で、該撮像素子ユニット１０の省スペース化を図ることができる。
【００４１】
さらに、ＬＰフィルタ１８を保持する封止部材１７の付勢に、板状のバネからなる押圧部材２０を用いたことにより、撮像素子ホルダ１６に対する固体撮像素子１１及び保護ガラス１５の光軸方向の位置にバラツキが生じたとしても、押圧部材２０のバネ部２０Ｂがバラツキを吸収するように、封止部材１７とＬＰフィルタ１８を固体撮像素子に向けて付勢しているので、常に安定した封止構造を得ることができる。また、ＬＰフィルタ１８を保持する保持枠を、封止部材１７で兼用したため、別途保持枠を設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００４２】
尚、本実施の形態においては、押圧部材２０のバネ部２０Ｂを構成する材料には、金属を例に挙げたが、弾性部材であれば、どのようなものであっても構わない。
【００４３】
また、保持部２０Ｃ，２０Ｄは、２個形成されると示したが、何個であっても良い。
【００４４】
さらに、本実施の形態においては、封止部材１７は、塵埃の進入を防ぐと示したが、塵埃に限らず、ゴミであれば、どのようなものでも進入を防止することができることは勿論である。
【００４５】
さらに、光学機器には、デジタル一眼レフカメラを例に挙げたが、これに限らず、上述した撮像素子ユニットを通常のデジタルカメラ、またはデジタルビデオカメラ等に用いても良いことは、云うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
以上、述べたように本発明によれば、省スペースな構成で、撮像素子前面に配置された保護ガラス面に塵埃等のゴミが付着することを防止した撮像素子ユニットを有する光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す光学機器であるデジタル一眼レフカメラの光軸に沿う縦断面図、
【図２】図１中の撮像素子ユニットを拡大して示した光軸に沿う縦断面図、
【図３】図２中の撮像素子ユニットにおける封止部材、ＬＰフィルタ、ＬＰフィルタシート、押圧部材の接続態様を示す分解斜視図、
【図４】図３中の押圧部材の拡大正面図、
【図５】図４の押圧部材の上面図。
【符号の説明】
１…デジタル一眼レフカメラ（光学機器）
１１…固体撮像素子（撮像素子）
１６…撮像素子ホルダ
１６Ａ…開口部
１６Ｂ…内向フランジ部（フランジ部）
１６ａ…第１の面
１６ｂ…第２の面
１７…封止部材
１７Ａ…内周突出片（第１の当接部）
１７Ｃ…被覆部
１７Ｆ…第２の当接部
１８…ローパス（ＬＰ）フィルタ
２０…押圧部材
２０Ｂ…バネ部
２０Ｃ…保持部
２０Ｄ…保持部
２０Ｇ…保持部
Claims (2)
- 撮像素子が固定されたプレートと、
上記撮像素子の撮像面を保護する保護ガラスと、
上記保護ガラスの前面に配置される光学素子と、
弾性変形する部材からなり、上記保護ガラスの前面で上記光学素子を保持する封止部材と、バネ性を有する材料からなり、上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧する押圧部材とを有する保持部材と、
を具備し、
上記封止部材は、自由状態の際には上記撮像素子側へ突出し、上記光学素子と上記保護ガラスとの間に組立てられて上記押圧部材に押圧された状態では上記光学素子側に弾性変形し上記光学素子と上記保護ガラスとの両方に密着する突出片と、自由状態の際には上記押圧部材側へ突出し、組み付けられた状態では上記撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により上記保持部材に密着するフランジ部と、を含み、
上記封止部材の突出片及び上記フランジ部を弾性変形させて当該保持部材に組立てるとともに、上記押圧部材によって上記封止部材に対して上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧することにより、上記保護ガラスの前面へのゴミの進入を防止するようにしたことを特徴とする光学機器。 - 撮像素子が固定されたプレートと、
上記撮像素子の撮像面を保護する保護ガラスと、
上記保護ガラスの前面に配置される光学素子と、
弾性変形する部材からなり、上記保護ガラスの前面で上記光学素子を該光学素子の外周を覆って保持する封止部材と、バネ性を有する材料からなり、上記封止部材及び上記光学素子を上記撮像素子方向に押圧する押圧部材とを有する保持部材と、
を具備し、
上記封止部材は、自由状態の際には上記撮像素子側へ突出し、上記光学素子と上記保護ガラスとの間に組立てられて上記押圧部材に押圧された状態では上記光学素子側に弾性変形し上記光学素子と上記保護ガラスとの両方に密着する突出片と、自由状態の際には上記押圧部材側へ突出し、上記押圧部材に押圧されて組み付けられた状態では上記撮像素子側に弾性変形し、自己の弾性力により上記保持部材に密着するフランジ部と、を含み、
上記押圧部材によって、上記封止部材の突出片及び上記フランジ部を弾性変形させて当該保持部材に組立てるとともに、上記光学素子及び上記封止部材を上記撮像素子方向に押圧することにより、上記保護ガラスの前面へのゴミの進入を防止するようにしたことを特徴とする光学機器。
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