(57)【要約】【課題】ゴミの取り残しや汚れの拭き残しを低減する。【解決手段】検出素子の検出面を清掃する清掃装置であって、前記検出面に拭き取り部材を接触させて清掃する清掃手段と、前記清掃手段に取り付けられ、前記拭き取り部材を前記検出面に押し当てるように付勢された複数の押圧部を含む押圧手段と、を有する。【選択図】図９
2020120156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出素子の検出面を清掃する清掃装置であって、
前記検出面に拭き取り部材を接触させて清掃する清掃手段と、
前記清掃手段に取り付けられ、前記拭き取り部材を前記検出面に押し当てるように付勢された複数の押圧部を含む押圧手段と、を有することを特徴とする清掃装置。
【請求項２】
前記押圧手段は、第１の押圧部と、前記第１の押圧部の両側に隣接する第２の押圧部および第３の押圧部を有し、
前記第１、第２および第３の押圧部は、前記拭き取り部材を前記検出面に押し当てる端部が曲面形状を有し、
前記第１の押圧部の曲面形状の曲率が、前記第２および第３の押圧部の曲面形状の曲率より大きいことを特徴とする請求項１に記載の清掃装置。
【請求項３】
前記第１、第２および第３の押圧部の曲面形状の中心が、前記検出面に対して垂直かつ前記検出面を押圧する領域を通る平面上で一致するように、前記第１、第２および第３の押圧部が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の清掃装置。
【請求項４】
前記第１の押圧部は、前記第２および第３の押圧部よりも前記検出面を押圧する領域が大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の清掃装置。
【請求項５】
前記第１、第２および第３の押圧部が前記検出面を押圧する荷重は、前記第１、第２および第３の押圧部が前記検出面を押圧する領域に比例することを特徴とする請求項４に記載の清掃装置。
【請求項６】
前記第１、第２および第３の押圧部を前記検出面に向けて付勢した状態で支持する支持手段を更に備えることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項７】
前記支持手段は、前記第１の押圧部を前記検出面に向けて付勢した状態で支持する第１の弾性部材と、前記支持手段に支持される回転部材により前記第２および第３の押圧部を前記検出面に向けて付勢した状態で支持する第２の弾性部材および第３の弾性部材を有することを特徴とする請求項６に記載の清掃装置。
【請求項８】
前記第１、第２および第３の弾性部材は、前記第１、第２および第３の押圧部が前記拭き取り部材を前記検出面に押し当てるときの前記検出面に対する前記第１、第２および第３の押圧部の姿勢にかかわらず、前記第１、第２および第３の押圧部が前記検出面を押圧する圧力が一定となるように弾性係数が設定されることを特徴とする請求項７に記載の清掃装置。
【請求項９】
前記押圧手段が前記検出面を押圧していない状態では、前記第１の押圧部に対して前記第２、第３の押圧部は前記検出面に向けて突出した状態となり、
前記第１、第２および第３の押圧部が前記検出面を押圧する圧力が一定となるように、前記第１、第２および第３の押圧部が前記検出面を押圧する領域と、前記第１の押圧部に対する前記第２および第３の押圧部の突出量が決められることを特徴とする請求項８に記載の清掃装置。
【請求項１０】
前記第２の押圧部が第４、第５の弾性部材を介して支持される第４、第５の押圧部を有し、前記第３の押圧部が第６、第７の弾性部材を介して支持される第６、第７の押圧部を有することを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項１１】
前記第４、第６の押圧部は第１の回転部材で支持され、前記第５、第７の押圧部が第２の回転部材で支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の清掃装置。
【請求項１２】
前記検出素子は撮像素子であり、
前記清掃装置は、前記撮像素子の撮像面を清掃することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子などの検出素子を清掃する清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光、電磁波などを検出する検出素子の検出面はゴミが付着することで誤検出を起こすことが課題となっている。例えば受光素子が配列された撮像素子を有するデジタルカメラでは、撮像素子の撮像面を定期的に清掃することで、得られる画像の画質の低下を抑えている。
【０００３】
特許文献１では、カメラに接続して風圧や粘着シートでの拭き取りによって撮像面の表面を清掃する装置が開示されている。また、特許文献２には、粘着面を有する弾性体ベルトによって、撮像面上のゴミや汚れを取り除く装置が開示されている。撮像面に弾性体ベルトを接触させながら移動させて清掃を行うことで、空圧方式と比較してより確実にゴミや汚れを除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５３７１０５号公報
【特許文献２】特許第４６２８３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、ゴミを除去するための清掃具の大きさおよび清掃領域は可変ではなく、清掃対象によっては使用できないまたは清掃対象ごとに対応した大きさの清掃具が必要となり、装置の汎用性が低い。
【０００６】
また、特許文献２では、撮像面に接触しながら移動できる粘着面を有した弾性体ベルトで取り除いたゴミや汚れを、転写シートと前記粘着面を接触させることで転写シートに乗り移らせ、転写シートを巻き取ることで回収している。しかしながら、弾性体ベルトの幅は一定であり、清掃する撮像面が弾性体ベルトの幅に対して大きい場合、弾性体ベルトの移動経路が増加して、清掃時間が増加してしまう。
【０００７】
また、清掃時間短縮のために、弾性体ベルトと回転軸であるローラの幅を大きくした場合、弾性体ベルトが撮像面に対して傾き、一方の端部で片当たりが発生し、もう一方の端部が撮像面から離れてしまいゴミを取り残してしまう可能性がある。また、弾性体ベルトの片端が撮像面に片当たりして清掃が行われると、片当たりした部分に圧力が集中してしまい、撮像面を傷つけてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、撮像面の清掃時間を短縮しつつ、撮像面を傷つけることなくゴミの取り残しや汚れの拭き残しを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、検出素子の検出面を清掃する清掃装置であって、前記検出面に拭き取り部材を接触させて清掃する清掃手段と、前記清掃手段に取り付けられ、前記拭き取り部材を前記検出面に押し当てるように付勢された複数の押圧部を含む押圧手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、清掃時間を短縮し、高い清掃能力を実現することである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の清掃装置の外観斜視図。
【図２】本実施形態の撮像装置の正面図。
【図３】本実施形態の清掃装置と撮像装置の構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態の清掃装置の動作シーケンスを示すフローチャート。
【図５】本実施形態の清掃装置の動作シーケンス全体を示すフローチャート。
【図６】本実施形態の第１の清掃シーケンスの説明図。
【図７】本実施形態の第２の清掃シーケンスの説明図。
【図８】本実施形態の第２の清掃部の構成を示す斜視図。
【図９】実施形態１の押圧部の構成を説明する図。
【図１０】実施形態１の押圧部が撮像面を押圧する機能を説明する図。
【図１１】実施形態１の押圧部が撮像面を押圧する機能を説明する図。
【図１２】実施形態２の押圧部の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでするものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１３】
［実施形態１］以下、実施形態１について説明する。
【００１４】
まず、図１を参照して、本実施形態の清掃装置の構成および機能について説明する。
【００１５】
清掃装置１００は、被清掃装置である検出装置が備える被清掃物品としての検出素子の検出面を清掃する機能を有し、本実施形態では、例えば、撮像装置（以下、カメラ）２００に内蔵されている撮像素子の撮像面（以下、被清掃部）を清掃する機能を備える。
【００１６】
図１に示すように、清掃装置１００は金属製のフレームからなる筐体部１、清掃対象であるカメラ２００を取り付けるカメラ取付部２、各種の情報を表示する表示部７を有する。なお、表示部７は、清掃装置１００と通信可能に接続された外部装置として別体に設けてもよい。
【００１７】
清掃装置１００は可動アーム６を備える。可動アーム６には、状態確認部３と、第１の清掃部４と、第２の清掃部５が取り付けられている。可動アーム６は三次元方向に並進および回転が可能であり、状態確認部３、第１の清掃部４および第２の清掃部５の位置が可変となっている。可動アーム６は上下方向に並進可能な並進機構を有し、カメラ取付部２にカメラ２００が固定された状態で被清掃部に対して接近または退避が可能となっている。
【００１８】
カメラ取付部２は、リング状の外形を有する金属部材から構成され、筐体部１の外装カバーに取り付けられる。カメラ取付部２は、本実施形態の清掃対象であるカメラ２００に交換レンズを取り付け可能なレンズ取付部２３が装着および固定できる構造となっている。カメラ取付部２は、カメラ２００のレンズ取付部２３に設けられたカメラ側通信部（接続端子）２４と電気的に接続される通信部（接続端子）１７を備え、カメラ取付部２に取り付けられたカメラ２００との通信が可能である。また、カメラ取付部２は、第１の清掃部４および第２の清掃部５による清掃時に被清掃部の状態を確認するために光を照射するリング状の照明部を備え、清掃装置１００による清掃前後の状態を監視可能である。なお、カメラ取付部２は、様々な種類や形状の被清掃装置が装着できるように、筐体部１に対して着脱可能とされ、清掃対象として想定される被清掃装置の種類や形状に応じて交換可能とし、予め被清掃装置の種類や形状ごとに異なる構成のものを複数用意されていてもよい。
【００１９】
本実施形態の清掃装置１００は、清掃対象であるカメラ２００のレンズ取付部２３に設けられたカメラ側通信部２４との通信状態に基づきカメラ取付部２にカメラ２００が固定されたことを検知する。詳しくは、カメラ取付部２の接続端子１７がレンズ取付部２３の接続端子２４と電気的に接続されたことを検知すると、清掃装置１００はカメラ２００が取り付けられたと判定する。
【００２０】
第１の清掃部４は、被清掃部に対して非接触式の清掃を行う機能を有し、本実施形態においてはエアーを噴射し、風圧でゴミを吹き飛ばす。
【００２１】
第２の清掃部５は、被清掃部に対して接触式の清掃を行う機能を有し、本実施形態においては拭き取り部材により被清掃部に付着したゴミをからめ取る。
【００２２】
清掃装置１００は、通常使用時は筐体部１の内部の各構成要素を覆うように、筐体部１に外装カバーが取り付けられている。
【００２３】
また、清掃装置１００は、筐体部１の内部に、制御部１０（図３参照）が備えられている。制御部１０は、ＣＰＵやメモリを含むマイクロコンピュータを備え、メモリに格納されたシーケンスプログラムを実行することで、清掃装置１００の全体を統括して制御する。
【００２４】
次に、図２を参照して、本実施形態の清掃装置１００の清掃対象であるカメラ２００の構成および機能について説明する。
【００２５】
本実施形態のカメラ２００は不図示の交換レンズが着脱可能なレンズ交換式の一眼レフデジタルカメラである。
【００２６】
カメラ２００は、カメラボディの正面部に、不図示の交換レンズを取り付け可能なレンズ取付部２３が設けられている。レンズ取付部２３の内方には、複数の接続端子２４が設けられ、レンズ取付部２３に交換レンズが固定された状態でカメラ側の接続端子２４と交換レンズに設けられた不図示のレンズ側の接続端子が電気的に接続され、カメラ２００と交換レンズとの間でデータ通信や電力供給が行われる。
【００２７】
清掃装置１００は、レンズ取付部２３にカメラ２００が取り付けられ、カメラ取付部２の接続端子１７がレンズ取付部２３の接続端子２４と電気的に接続されることで、清掃装置１００との間でデータ通信や電力供給が行われる。
【００２８】
レンズ取付部２３は外光を取り込むための開口部２３ａを有し、開口部２３ａより内方には撮像素子２２、カメラ側通信部（接続端子）２４、ミラー２５およびシャッター２６（不図示）が配置されている。
【００２９】
撮像素子２２は、レンズ取付部２３の開口部２３ａを介して第１および第２の清掃部４、５が接触または接近可能に配置され、カメラボディに交換レンズが固定された状態で被写体からの光束を受光する撮像面２０を有する。撮像素子２２は被写体光を受光し電気信号に変換することで画像データを生成するＣＭＯＳイメージセンサなどが用いられる。なお、本実施形態の撮像素子２２はＣＭＯＳセンサに限らず、ＣＣＤ型、ＣＩＤ型などの他の様々な形態が適用可能である。また、撮像素子２２はフォトダイオードの上にカバーガラス、ＩＲカットフィルター、ＬＰＦなどを厚み方向に重ねた構造を有し、その最表面が被清掃部となる。撮像素子２２で受光された光束は電気信号に変換されて画像データとして出力される。
【００３０】
ミラー２５は、撮像素子２２より被写体側に配置され、不図示のミラー駆動機構により撮像素子２２の光軸上にあるダウン位置と光軸上から退避したアップ位置との間で移動可能である。図２はミラー２５がアップ位置にある状態を示している。また、撮像素子２２の清掃時には、ミラー２５は少なくともレンズ取付部２３の開口部２３ａを介して接触または接近可能な程度にアップ位置に移動される。
【００３１】
シャッター２６は、撮像時に撮像素子２２の露出時間を制御する遮光機構であり、撮像素子２２よりも被写体側に配置される。シャッター２６は、露光開始時に採光を行うために走行する先幕と露光終了時に遮光するために走行する後幕の２組のシャッター幕を有し、シャッター幕の走行タイミングを制御することで露出時間が調節される。図２は先幕のみが走行し、撮像素子２２が露出した状態を示しているため、図中にシャッター幕は表示されていない。
【００３２】
また、カメラボディの内部には、上述した各構成要素を制御するカメラ制御部２１（図３参照）や電力を供給する二次電池などのバッテリなどが配置されている。
【００３３】
なお、本実施形態では、ミラーを有する一眼レフカメラの例を説明するが、光学ファインダ（ミラー）を持たない、いわゆるミラーレス一眼カメラであってもよい。
【００３４】
次に、図１および図２を参照して、本実施形態の清掃装置１００に清掃対象であるカメラ２００が接続されたシステム構成について説明する。
【００３５】
カメラ２００は、レンズ取付部２３が清掃装置１００のカメラ取付部２に取り付けられる。清掃装置１００の制御部１０は、清掃装置１００の接続端子１７とカメラ２００の接続端子２４を介してカメラ制御部２１と通信を行うことでカメラ２００を制御することができる。例えば、清掃装置１００はカメラ２００の機種判定やカメラ２００のミラー２５やシャッター２６を駆動する撮像動作などの制御を行うことができる。
【００３６】
図１では、第２の清掃部５がカメラ取付部２に向けられている。可動アーム６が上下に並進する並進機構を有することで、第２の清掃部５はカメラ取付部２の中央開口を通じて、カメラ２００が固定された状態で撮像素子２２に接近することができる。
【００３７】
また、可動アーム６は回転機構を有し、その回転軸の周りの異なる位相の位置に状態確認部３、第１の清掃部４、第２の清掃部５が配置されている。この回転機構により、第２の清掃部５と同様に、状態確認部３、第１の清掃部４をカメラ取付部２（すなわち撮像素子２２の撮像面２０）に対向する位置に回転駆動させることができる。
【００３８】
また、可動アーム６の回転機構は、後述する清掃シーケンスにおいて、第１の清掃部４および第２の清掃部５の撮像面２０に対する傾き（角度）を制御するために用いられる。すなわち、制御部１０の制御に従って、第１の清掃部４が撮像面２０にエアーを噴出する際の、噴出口の傾きを制御したり、第２の清掃部５が撮像面２０を拭き取る際の押圧部５６（図８参照）の傾きを制御する。このように、可動アーム６の並進機構と回転機構によって、制御部１０は第１および第２の各清掃部４、５をカメラ取付部２、すなわち撮像素子２２の撮像面２０に対して対向、接近、退避するなど、撮像面２０に対する距離を制御することが可能となっている。
【００３９】
状態確認部３は照明部を備え、制御部１０の制御に従って被清掃部に光を照射する。状態確認部３はＬＥＤを備え、撮像素子２２の撮像面２０に近接させた状態で光を照射しながら、撮像素子２２の撮像面２０を撮像することで、撮像面２０の汚れの状態を確認するための画像を取得する。本実施形態では、撮像素子２２の撮像機能を利用して撮像面の画像を取得するが、これに限らず、状態確認部３が撮像機能を備え、清掃前後の撮像面２０の状態を確認できる情報を取得するようにしてもよい。また、本実施形態では、状態確認部３は、第１の清掃部４や第２の清掃部５と共に可動アーム６に取り付けられているが、例えばカメラ取付部２の近傍などに配置されていてもよい。このように配置すると、撮像素子２２の撮像面２０だけなく、第１および第２の清掃部４、５の清掃時の状態も確認可能となる。また、第１の清掃部４および第２の清掃部５の清掃部材（噴射口、拭き取り部材）近傍に状態確認部３として照明部およびまたは撮像部を設けてもよい。
【００４０】
第１の清掃部４は、筒状の部材の先端（噴射口）からエアーを噴射することで、近接する撮像素子２２の撮像面２０に付着したゴミを風圧により吹き飛ばす。さらに、本実施形態では、撮像素子２２の撮像面２０に付着しているゴミを除電して剥離しやすくするために、第１の清掃部４はエアーを帯電させて除電機能を持たせるイオナイザーを有している。なお、除電機能がなくエアーの吹きかけるだけでも一定の効果はあるので、イオナイザーが必ずしも必要なわけではない。
【００４１】
第２の清掃部５は、本体部５５の先端部に巻き付けられた拭き取り部材５１（図８参照）により、近接する撮像素子２２の撮像面２０を直接なぞることでゴミをからめ取る。拭き取り部材は、例えば超極細繊維の布、ペーパー、テープなどが用いられ、かつ巻き取り式で第２の清掃部５が接触、移動し拭き清掃を行うと共に、新しい拭き取り部材が清掃対象に接触するように構成されている。さらに本実施形態では必要に応じて、油汚れを落とすための溶剤を拭き取り部材に浸けて清掃を行うこともできる。
【００４２】
第１の清掃部４および第２の清掃部５のいずれに関しても、それぞれ非接触式の清掃部材、接触式の清掃部材であれば、その具体的な構成は特に限定されない。
【００４３】
次に、図３を参照して、本実施形態の清掃装置１００およびカメラ２００の機能ブロック構成について説明する。
【００４４】
まず、清掃装置１００の構成および機能について説明する。
【００４５】
清掃装置１００は電源部１４から供給される電力で動作し、電源スイッチ１５で電源のオンまたはオフが切り替えられる。
【００４６】
表示部７は、清掃装置１００およびカメラ２００の各種情報、動作の状態やユーザ操作による設定やユーザ操作のガイドなど、制御部１０からの指示に応じて各種の情報を表示する。
【００４７】
入力部８は、カメラ取付部２に固定されている被清掃装置に応じた適切な動作を行うために、メモリ１６に記憶された、あるいは接続端子１７や他の通信手段を介して取得した、被清掃装置に関する情報が入力される。また、入力部８にはユーザ操作による各種の指示情報も入力される。本実施形態では、被清掃装置の情報としてカメラ２００の機種情報や仕様に関する情報を、入力部８を介して取得するものとする。
【００４８】
測定部９は、例えばレーザ距離計等を備え、カメラ取付部２に固定されているカメラ２００の撮像素子２２の位置（座標、撮像素子までの距離など）やサイズを測定する。カメラ２００の機種情報が定まり、適合するシーケンスプログラムがメモリ１６に記憶されていれば、必ずしも測定部９を設けて位置やサイズを測定する必要はない。
【００４９】
カメラ取付部２の接続端子１７は、カメラ取付部２にカメラ２００が固定されることで、レンズ取付部２３の接続端子２４と電気的に接続され、制御部１０は清掃装置１００にカメラ２００が取り付けられたことを検知する。
【００５０】
測定部９は、例えばレーザ距離計等を備え、カメラ取付部２に固定されているカメラ２００の撮像素子２２の位置（座標、撮像素子までの距離など）やサイズを測定する。カメラ２００の機種情報が定まり、適合するシーケンスプログラムがメモリ１６に記憶されていれば、必ずしも測定部９を設けて位置やサイズを測定する必要はない。
【００５１】
制御部１０は、ＣＰＵやメモリを含むマイクロコンピュータを備え、メモリ１６に記憶されているシーケンスプログラムを実行することで、各構成要素からの情報の処理や各構成要素に対する指示など、清掃装置１００の全体を統括して制御する。
【００５２】
次に、清掃装置１００に取り付けられるカメラ２００の構成および機能について説明する。
【００５３】
カメラ制御部２１は、ＣＰＵやメモリを含むマイクロコンピュータを備え、メモリに格納された制御プログラムを実行することで、カメラ２００の全体を統括して制御する。カメラ制御部２１は、例えば、撮影時における撮像素子２２、ミラー２５、シャッター２６の駆動、画像の撮影／記録／再生、データ通信に係る制御等を行う。
【００５４】
次に、図４を参照して、清掃装置１００の清掃時の動作シーケンスについて説明する。
【００５５】
図４（ａ）は、状態確認部３により被清掃部の状態（汚れの状態、清掃状態）を確認するための確認シーケンスを示している。
【００５６】
制御部１０は、清掃装置１００が行うシーケンス全体の中で、適宜フローの動作あるいは動作の指示を各部に行う。清掃装置１００は確認シーケンスが始まる時点では、既にカメラ２００がカメラ取付部２に固定され、カメラ２００と通信可能に接続された状態となっている。後述する図４（ｂ）の第１の清掃シーケンス、図４（ｃ）の第２の清掃シーケンスにおいても同様である。
【００５７】
ステップＳ１００では、制御部１０は、可動アーム６を制御して状態確認部３をカメラ取付部２へ向け、カメラ取付部２およびレンズ取付部２３を通過するように移動させ、状態確認部３の先端を撮像素子２２に近づける。
【００５８】
ステップＳ１０１では、制御部１０は、状態確認部３を制御して撮像素子２２の近傍において、ＬＥＤ等の点光源の発光により撮像素子２２を照明する。照明の形態としては点光源に限らず適用可能だが、点光源であれば均一な光が各素子に入射されやすいので撮像面２０の状態をほぼ同じ条件で計測できる。
【００５９】
ステップＳ１０２、Ｓ１０３では、状態確認部３により照明された状態で、制御部１０は、接続端子１７、２４を介してカメラ制御部２１に制御信号を送信し、撮像素子２２に撮像動作を行わせ、画像を取得する。
【００６０】
ステップＳ１０４では、制御部１０は、ステップＳ１０３で取得した画像を、接続端子１７を介してカメラ２００から受信しメモリ１６に記憶すると共に、表示用画像に変換して表示部７に表示する。ここで、制御部１０は、撮像された画像から、例えば特異点検出などの公知の画像解析により撮像面の状態とゴミや汚れの情報を検出し、画像と合わせて表示部７に表示する。本実施形態ではさらにこれらの情報をもとに撮像面の初期状態の確認、清掃後の清掃完了判定、清掃前後の比較提示などを行う。本実施形態では清掃後の確認シーケンスにおいて、清掃前後の比較提示を確認結果として表示部７に行い、ユーザに清掃の効果や残存するゴミについて通知することができる。
【００６１】
ステップＳ１０５では、制御部１０は、可動アーム６を制御して状態確認部３を撮像素子２２から退避させて、確認シーケンスを終了する。
【００６２】
図４（ｂ）は、第１の清掃部４による第１の清掃シーケンスを示している。
【００６３】
ステップＳ１１０では、制御部１０は、可動アーム６を制御して第１の清掃部４をカメラ取付部２へ向け、カメラ取付部２およびレンズ取付部２３を通過するように移動させ、第１の清掃部４の噴出口を撮像素子２２に近づける。
【００６４】
ステップＳ１１１では、制御部１０は第１の清掃部４を制御して撮像素子２２の近傍において噴射口からエアーを噴出する。ここで、図６を参照して、第１の清掃部４による清掃方法について説明する。
【００６５】
図６（ａ）、（ｂ）は、第１の清掃部４が撮像素子２２の撮像面２０に接近してエアーを噴出しているときの撮像素子２２の撮像面２０の正面図、側面図を示している。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、制御部１０は可動アーム６を制御して撮像素子２２の撮像面２０に対して移動軌跡３１のように第１の清掃部４を移動させながらエアーを噴出させる。また、移動中は、図６（ｂ）に示すように、第１の清掃部４は進行方向３３に向けてエアーが噴出されるように制御される。移動軌跡３１は、撮像素子２２の撮像面２０の中央かららせん状に外側へ広がるように設定される。このように移動軌跡を設定し、エアーを噴出させることより、撮像面２０に付着しているゴミを撮像素子２２の外側に飛ばすことができ、一度飛ばしたゴミが撮像面２０に再付着することを抑制することができる。さらに、第１の清掃部４を進行方向３３にエアーが噴出するように傾けて移動させることで、撮像素子２２の外側へのゴミの排出効果を一層高めることができ、撮像素子２２の近傍に位置するシャッターを避けるように移動させることができる。
【００６７】
このように、第１の清掃部４は、噴出したエアーによって撮像素子２２の撮像面２０に付着した比較的大きなゴミ、埃などを表面から除去することができる。ここで、例えば撮像面２０に大きなゴミが付着した状態で、第２の清掃部５により撮像面２０をなぞるように清掃を行うと、ゴミを引きずることで表面を傷つける可能性がある。これに対して、第１の清掃部４により非接触でゴミを除去する場合には、ゴミを撮像面２０で引きずることがないので、キズ等が付きにくくなる。
【００６８】
また、本実施形態では、第１の清掃シーケンスにおいて、第１の清掃部４が撮像素子２２の撮像面２０に接触しないように制御部１０が可動アーム６を制御している。これにより撮像素子２２の撮像面２０を傷つける可能性をさらに減らすことができる。
【００６９】
ステップＳ１１２では、制御部１０は、可動アーム６を制御して第１の清掃部４を撮像素子２２から退避させ、第１の清掃シーケンスを終了する。
【００７０】
図４（ｃ）は、第２の清掃部５による第２の清掃シーケンスを示している。
【００７１】
ステップＳ１２０では、制御部１０は、可動アーム６を制御して第２の清掃部５をカメラ取付部２へ向け、カメラ取付部２およびレンズ取付部２３を通過するように移動させ、第２の清掃部５の拭き取り部材を撮像素子２２に近づける。ここで、拭き取り部材の油汚れ等を取り除くための溶剤を用いる場合には、可動アーム６を制御して他の回動位置に設けられた溶剤の入った容器に第２の清掃部５の拭き取り部材を浸けてから、カメラ取付部２へ向ける。
【００７２】
ステップＳ１２１では、制御部１０は、可動アーム６を制御して第２の清掃部５の拭き取り部材を撮像素子２２に接触させて拭き取る。このように、第２の清掃部５による清掃時に撮像素子２２が拭き取り部材との摩擦により移動しないので、清掃装置１００による清掃の拭き残しや拭きムラを抑える効果が高まる。ここで、図７を参照して、第２の清掃部５による清掃方法について説明する。
【００７３】
図７（ａ）、（ｂ）は、第２の清掃部５が撮像素子２２の撮像面２０に接触して拭き取りを行っているときの撮像素子２２の撮像面２０の正面図、側面図を示している。
【００７４】
図７（ａ）に示すように、制御部１０は、可動アーム６を制御して撮像素子２２の撮像面２０に対して第２の清掃部５を移動させながら、拭き取り部材により撮像面２０を拭き取る。また、移動中は、図７（ｂ）に示すように、第２の清掃部５は進行方向４４とは反対方向に傾いた状態で撮像面２０に接触しながら移動するように制御されている。
【００７５】
第２の清掃部５は、図７（ａ）に示す第１の移動軌跡４０と第２の移動軌跡４１のように清掃エリアを一部重複させながら順次走査されて拭き取りを行う。さらに、第１の清掃エリア４２と第２の清掃エリア４３を重複させることで拭き残しを防ぐ。また、第１および第２の各清掃エリア４２、４３は、撮像面２０を漏れなく拭くために撮像面２０の縁部より広い領域に設定されている。また、第１および第２の各清掃エリア４２、４３は、拭き残しを防ぎかつゴミを撮像面２０より外側に追い出すために同一方向に拭くことが望ましい。図７（ｂ）では、第１の清掃エリア４２を進行方向４４に移動しながら拭き取る様子を示している。第２の清掃部５は、進行方向４４に対して垂直な面から進行方向４４と反対の方向に傾けて撮像面２０に接触することで滑りを良くしている。また、撮像面２０の縁部の画素がシャッター等で隠れている場合、図７（ｂ）のように傾けて走査することで、第２の清掃部５がシャッター等と接触することなく隅まで拭き取りを行うことができる。このように、第２の清掃部５による第２の清掃方法によれば、撮像素子２２の撮像面２０についたゴミや粘着性の高い油などの汚れを表面から除去することができる。
【００７６】
ステップＳ１２２では、制御部１０は、可動アーム６を制御して第２の清掃部５を撮像素子２２から退避し、第２の清掃シーケンスを終了する。
【００７７】
次に、図５を参照して、本実施形態の清掃時の動作シーケンス全体について説明する。
【００７８】
図５の処理は、制御部１０がメモリ１６に記憶された制御プログラム実行することで実現され、電源スイッチ１５がオンされたこと、入力部８から清掃開始指示を受けたことなどに応じて開始される。
【００７９】
ステップＳ２００では、制御部１０は、カメラ取付部２にカメラ２００のレンズ取付部２３が取り付けられたことを検知する。
【００８０】
ステップＳ２０１では、制御部１０は、清掃装置１００の接続端子１７とカメラ２００の接続端子２４とが電気的に接続されたことをトリガとして、清掃装置１００とカメラ２００の間で通信を確立する。
【００８１】
ステップＳ２０２では、制御部１０は、清掃対象の情報を取得する。清掃対象の情報としては、例えば、撮像素子２２の位置やサイズ、材質や撮像素子２２を清掃する妨げになる部材の位置等の情報が挙げられる。これらの情報は、カメラ２００との通信により取得してもよいし、カメラ２００から取得されるカメラの機種情報に基づいて、予めメモリ１６に記憶されたデータベースから読み出してもよい。また、入力部８を介したユーザ操作により清掃対象の情報あるいは機種情報を取得してもよい。また、状態確認部３に撮像素子２２の状態を検出する手段が設けられた構成では、状態確認部３により検出される例えば画像などの情報に基づいて清掃対象の情報を取得する。
【００８２】
ステップＳ２０３では、制御部１０は、ステップＳ２０２で得られた清掃対象の情報に基づいて制御情報を決定する。具体的には撮像素子２２の位置、サイズ情報に基づいて、状態確認部３、第１の清掃部４、第２の清掃部５を移動させる駆動幅や、第１の清掃部４の噴出口の位置や噴射の強さ、第２の清掃部５の清掃の範囲や、拭き取り部材へ付ける溶剤の有無などを決定する。また、本実施形態では第１の清掃部４、第２の清掃部５の少なくともいずれかを用いた複数の清掃コースを用意しており、ユーザは汚れの状態や作業時間等を考慮して、例えば表示部７に表示される複数の候補の中から清掃コースを選択することができる。コースとしては例えば以下のようなものが用意される。以下では、コース１が選択されたものとして以降のフローを説明するが、他のコースを選択した場合には、選択されたコースに不要なステップは適宜省略（何も動作を行わずに通過）すればよい。また、設定可能なコースとしてはもちろんこの限りではなく、ユーザにより清掃順、清掃回数も含めて各種シーケンスを自由に設定して作成できるコースを設けてもよい。制御部１０は、予め組み合せが複数パターン用意されているか、あるいは手動で第１の清掃部４と第２の清掃部５による清掃の組み合せの設定を受け付け、受け付けた設定に基づいて、第１の清掃部４と第２の清掃部５の清掃順序、回数を制御して清掃を行う。
【００８３】
コース１：第１の確認シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の清掃シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース２：第１の確認シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース３：第１の確認シーケンス→第２の清掃シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース４：第１の確認シーケンス→第１の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース５：第１の確認シーケンス→第２の清掃シーケンス→第２の確認シーケンス
コース６：第１の確認シーケンス
ステップＳ２０４では、制御部１０は、上述したコース１〜６のいずれかのシーケンスを実行するために、カメラ制御部２１にミラーアップとシャッター開放を指示する制御信号を送信する。ミラーアップとシャッター開放の制御信号を受信したカメラ制御部２１は、ミラー２５をアップ位置に移動し、シャッター２６を開放した後、動作が完了したことを通知する信号を制御部１０に送信し、これを受信した制御部１０は次のステップに進む。ただし、ミラーレスカメラなど、カメラの機種によっては本ステップを行わずに清掃可能な状態の機種もあり、その場合は本ステップや後述するステップＳ２１１は不要である。
【００８４】
ステップＳ２０５では、制御部１０は、図４（ａ）に示した確認シーケンスを、清掃を行う前の１回目の第１の確認シーケンスとして行う。ステップＳ２０６では、制御部１０は、図４（ｂ）に示した第１の清掃部４による１回目の第１の清掃シーケンスを行う。第１の清掃シーケンスが終了した後、ステップＳ２０７では、制御部１０は、図４（ｃ）に示した第２の清掃部５による第２の清掃シーケンスを行う。ここで、第１の清掃シーケンスを第２の清掃シーケンスの前に行うのは、第２の清掃部５による拭き取りの際に撮像面２０に付着した大きなゴミが引きずられて撮像面に傷がつかないように、事前に第１の清掃シーケンスで大きなゴミを除去するためである。
【００８５】
第２の清掃シーケンスが終了した後、ステップＳ２０８では、制御部１０は、第１の清掃部４による２回目の第１の清掃シーケンスを再び行う。シーケンスの動作はステップＳ２０６と同じでもよいし、異ならせてもよい。ここで、第１の清掃シーケンスを第２の清掃シーケンスの後に行うのは、第２の清掃部５による拭き取りの際に拭き取り部材の繊維が撮像面２０に残ったり、撮像面２０の外側に押し出したゴミが周辺に残るからである。第１の清掃シーケンスを第２の清掃シーケンスの後に行えば、それらのゴミを吹き飛ばすことができる。
【００８６】
ステップＳ２０８の２回目の第１の清掃シーケンスが終わると、ステップＳ２０９では図４（ａ）に示した清掃後の２回目の第２の確認シーケンスを行う。清掃前の第１の確認シーケンスとの違いは、図４（ａ）のステップＳ１０４において表示部７に清掃前後の画像およびゴミ個数などの状態を比較可能に表示できることである。
【００８７】
ステップＳ２１０では、制御部１０は、ステップＳ２０９で取得した清掃後の画像情報に基づいてゴミ個数が規定値をクリア（規定値を下回る）しているかを判定する。判定の結果、規定値をクリアしていない場合は、ステップＳ２０６に戻り、再度清掃を行う。このとき、一度各清掃シーケンスを行ったにもかかわらず取れていないゴミを除去するため、清掃における各種パラメータを変更して再度各清掃シーケンスを行うとよい。例えば、第１の清掃部４ではエアーの噴射強度を前回より強くする、イオナイザーによる帯電の程度を前回より強くする、噴射時間を前回より長くする、移動範囲を前回より広げる、などが考えられる。また、第２の清掃部５では、前回の清掃で溶剤を浸けていなければ溶剤を拭き取り部材に浸ける、撮像面２０への押圧力を前回より強くする、などが考えられる。
【００８８】
ステップＳ２１０にて規定値をクリアしている場合は、ステップＳ２１１に進み、制御部１０は、カメラ制御部２１にミラーダウンとシャッター閉を指示する制御信号を送信する。ミラーダウンとシャッター閉の制御信号を受信したカメラ制御部２１は、ミラー２５をダウン位置に移動し、シャッター２６を閉じた後、動作が完了したことを通知する信号を制御部１０に送信し、これを受信した制御部１０は清掃シーケンスを終了する。
【００８９】
なお、本実施形態では、ステップＳ２０６で清掃の状態を確認するために撮像素子２２に残存するゴミの個数を検出しているが、これに限らず、画像から解析可能な撮像素子２２の状態を示すものであれば、他の解析結果を基準に用いてもよい。また、本実施形態では、ゴミの個数が規定値をクリアするまで繰り返し各清掃シーケンスを行う例を示したが、ゴミの個数などの清掃の結果を表示部７に表示するだけで、特に繰り返しフローを設けなくてもよい。
【００９０】
以上のように、本実施形態によれば、被清掃部に対して風圧（エアー噴射）で清掃を行う第１の清掃部による清掃を行う場合には撮像素子２２を揺動させてゴミを飛ばしやくする。また、接触して拭き取りを行う第２の清掃部による清掃を行う場合には撮像素子２２を静止させる。このようにすることで、拭き取り部材との摩擦により撮像素子２２が動かないようにしゴミを確実に除去することができる。
【００９１】
また、複数の清掃シーケンスが可能な複数の清掃部を備えた清掃装置であることで、被清掃部に付着する複数種類のゴミの除去に対応することができる。
【００９２】
＜第２の清掃部の構成＞
次に、図８を参照して、本実施形態の第２の清掃部５の構成および機能について説明する。
【００９３】
ベース部５０は第２の清掃部５の各構成要素が取り付けられる金属製のプレート状の部材である。拭き取り部材５１は撮像面に付着したゴミを拭き取るためのマイクロファイバーなどの繊維材が織り込まれたテープ部材である。巻取部５２はテープ部材５１を巻き取るためのボビンである。繰出部５３はテープ部材５１を繰り出すためのボビンである。張力付与部６１は繰出部５３から繰り出されたテープ部材５１を所定の張力に調節するためのローラである。巻取制御部５４はテープ部材５１の巻取量を微小に調節するための一対の歯車である。本体部５５はベース部５０にスライド可能に支持され、テープ部材５１を押圧部５６に巻き付けて所定の張力で引っ張られた状態で支持するための長尺の部材である。押圧部５６は本体部５５の先端部に取り付けられ、テープ部材５１の送り出し方向を繰出部５３から巻取部５２の方向へ折り返すための部材である。付勢部５７はコイルバネ等の弾性部材（後述する第１の弾性部材５６２ａに相当）により本体部５５を撮像面２０に向けて押圧する部材である。振動部５８は本体部５５に取り付けられ、押圧部５６を振動させるための圧電素子やアクチュエータなどを含む。ローラ５９は本体部５５に当接する金属製部材である。ガイド部６０は押圧部５６で折り返されるテープ部材５１の動きを規制する部材である。
【００９４】
なお、図中Ｘ方向はベース部５０と直交する方向、Ｙ方向はベース部５０と平行な方向、Ｚ方向は本体部５５の長手方向である。
【００９５】
振動部５８は、撮像面２０の清掃動作時に、Ｚ方向の微小振動を第２の清掃部５に与え、これによりテープ部材と撮像面２０との摩擦力を低減し滑らかな清掃動作を可能とする。また、テープ部材５１とガイド部６０および押圧部５６と間の摩擦力を低減することで、テープ部材５１が巻取制御部５４により巻き取られる際に、滑らかにテープ部材５１を駆動させ撮像面２０との接触部分に供給することが可能である。
【００９６】
清掃時の動作として、まず、巻取制御部５４がテープ部材５１を噛み込みながら巻き取り、繰出部５３から未使用のテープ部材５１を引き出す。歯車部５４に噛み込ませて巻き取ることで、テープ部材５１が滑ることなく、確実に微小量ずつ巻き取ることができる。使用済みのテープ部材５１は巻取部５２に巻き取られる。テープ部材５１はガイド部６０によって動きが規制され、押圧部５６にテープ部材５１が巻き付けられる状態を維持しながら巻き取られる。テープ部材５１が巻取制御部５４および巻取部５２によって巻き取られることで、撮像面２０を拭き取る際にテープ部材５１に付着したゴミが撮像面２０に再度付着することを防止できる。これにより、撮像面２０の清掃時にテープ部材５１で拭き取るごとにテープ部材５１を取り換えることなく清掃時間の短縮が可能となる。
【００９７】
清掃が開始されると、押圧部５６に張られたテープ部材５１を、撮像面２０に押し当ててゴミの拭き取りを行う。本体部５５は撮像面２０に向けて（−Ｚ方向）にスライド可能に支持されており、付勢部５７の弾性部材により適切な押圧力で撮像面２０を押圧しながら清掃を行う。また、本体部５５にはローラ５９が当接されており、ローラ５９を介してカメラ取付部２と本体部５５との電気的な接続が確保されている。拭き取り動作中は本体部５５に取り付けられた振動部５８が本体部５５を加振することで、テープ部材５１と撮像面２０との間の摩擦を軽減させ、テープ部材５１が撮像面２０に引っかかることなく、滑らかに移動することが可能となる。付勢部５７によって適切な押圧力が撮像面２０に付与されるため、撮像素子１１を傷つけてしまうことなく、ゴミの除去が可能となる。本実施形態では、本体部５５から撮像面２０に付与される押圧力は付勢部５７の弾性部材の弾性変形によって発生するが、本体部５５の変形や空気圧で押圧力を発生させる構成でもよい。
【００９８】
次に、図９を参照して、本実施形態の押圧部５６の構成について説明する。
【００９９】
図９（ａ）、（ｂ）は、撮像面２０を拭き取る押圧部５６の斜視図、側面図である。図９（ｃ）は押圧部５６が撮像面２０に対してＹ軸まわりに傾いたときの押圧部５６の上面図である。図９（ｄ）は比較例として単一の部材で構成された押圧部の上面図である。
【０１００】
図９（ａ）に示すように、押圧部５６は、第１の押圧部５６１ａと、第１の押圧部５６１ａのＸ軸方向における両側に隣接する第２の押圧部５６１ｂおよび第３の押圧部５６１ｃとを有する。第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃは金属製の板材を反対方向に曲げ加工して作成され、折り曲げた曲面形状５６３ａ、５６３ｂ、５６３ｃが清掃時に撮像面２０と対向するよう配置される。このように撮像面２０を清掃する部位を曲面形状５６３ａ、５６３ｂ、５６３ｃとすることで、テープ部材５１が巻き取られて移動する際に、押圧部５６に引っ掛かってしまうことを防止している。
【０１０１】
図９（ｂ）に示すように、第１の押圧部５６１ａの曲面形状５６３ａの曲率半径Ｒａを第２、第３の押圧部５６１ｂ、５６１ｃの曲面形状５６３ｂ、５６３ｃの曲率半径Ｒｂ、Ｒｃよりも大きくする。このようにすることで、テープ部材５１を曲面形状５６３ａに密着させながら巻き取ることが可能となり、テープ部材５１がＸ方向に寄ってしまうことやシワの発生を防ぐことが可能となる。
【０１０２】
第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃは、テープ部材５１を介して撮像面２０に領域Ｎで接することで拭き取りが可能となる。また、曲面形状５６３ａの中心軸Ａと、曲面形状５６３ｂの中心軸Ｂ、曲面形状５６３ｃの中心軸Ｃが、撮像面２０に対して垂直かつ領域Ｎを通る平面上で一致するように、第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃをＹ方向に配置する。そして、第１から第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する領域ＮがＸ方向に一直線上に連続的に形成される。このようにすることで、第１、第２および第３の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの各先端部のＹ方向のずれを低減して撮像面２０との間に生じる隙間の発生を低減することができる。また、テープ部材５１が曲面形状５６３ａ、５６３ｂ、５６３ｃに沿うように張られるので、第１、第２および第３の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの各先端部間でＸ方向に隙間が生じた場合でも、拭き取り面を複数の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃにより連続的に形成することができる。このようにすることで、第１、第２および第３の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの各先端部と撮像面２０との間に発生する段差や隙間によって拭き取り面が不連続となることを低減し、ゴミの拭き残しを低減することができる。
【０１０３】
図９（ｃ）は押圧部５６が撮像面２０を押圧しているときの押圧部５６の上面図である。図９（ｄ）の比較例のように押圧部５６’が単一の部材で構成されている場合、押圧部５６’が撮像面２０に対してＹ軸まわりに傾いた状態において、押圧部５６’は端部Ｉで撮像面２０に片当たりし、反対側の部位には隙間Ｇが生じてしまう。図９（ｃ）のように押圧部５６を複数に分割して構成した場合、第１、第２および第３の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの各先端部は端部Ｈ、Ｉ、Ｊで撮像面２０に片当たりするが、各先端部と撮像面２０の間に生じる隙間量を低減することができる。これにより、第１、第２および第３の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの各先端部と撮像面２０の間の隙間にゴミが拭き残ることを低減することができる。また、押圧部５６を複数に分割して構成したことで、片当たりが生じた場合に各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０に付与する押圧力は、押圧部の数だけ分散されるため、撮像面２０を傷つけにくい構成が実現できる。
【０１０４】
次に、図１０および図１１を参照して、本実施形態の押圧部５６により撮像面２０のゴミの拭き残しを低減することが可能な構成について説明する。
【０１０５】
図１０および図１１は、第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの構成を説明する押圧部５６の上面図である。図中、説明の便宜のためテープ部材５１は省略している。図１０（ａ）は押圧部５６が撮像面２０を押圧していない非清掃時の状態を示している。図１０（ｂ）は押圧部５６が撮像面２０を押圧し、第１、第２および第３の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの各先端部が撮像面２０に対して一直線上に並んだ状態を示している。図１０（ｃ）は押圧部５６が撮像面２０を押圧して拭き取りを行うときの状態を示している。図１１は図１０に対して、押圧部５６が撮像面２０に対してＹ軸まわりにα度傾いた場合の上面図を示している。押圧部５６が撮像面２０に対して傾くなど撮像面２０に対する押圧部５６の当たり方（姿勢）が変化すると、撮像面２０に対するテープ部材５１の接触状態が変化して、ゴミの拭き残しが発生してしまう。ゴミの拭き残しの低減には、押圧部５６を複数に分割して構成し、撮像面２０に対する各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの片当たりによる隙間量を抑え、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する圧力を略一定にする必要がある。以下、第１から第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する圧力を略一定にするための条件について説明する。
【０１０６】
図１０（ａ）に示すように、第１の押圧部５６１ａは回転軸７１を回転中心として回転部材７０を回転可能に保持している。回転部材７０は第２、第３の各弾性部材（例えば、圧縮バネ）５６２ｂ、５６２ｃを介して第２、第３の各押圧部５６１ｂ、５６１ｃを支持している。押圧部５６が撮像面２０を押圧していない状態では、第１の押圧部５６１ａに対して第２、第３の各押圧部５６１ｂ、５６１ｃは撮像面２０に長さＸ１だけ突出した状態となる。
図１０（ｂ）に示すように、第２、第３の押圧部５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧し、撮像面２０から受ける反力方向（−Ｚ方向）に移動すると、第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０に対して一直線上に並ぶ状態となる。第２、第３の各押圧部５６１ｂ、５６１ｃは第１の押圧部５６１ａに対して−Ｚ方向にＸ１だけ変位すると、第２、第３の各弾性部材５６２ｂ、５６２ｃも−Ｚ方向にＸ１だけ変形する。第１の押圧部５６１ａは第２、第３の各弾性部材５６２ｂ、５６２ｃが−Ｚ方向にＸ１だけ圧縮したときの反力を受ける。このため、第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが一直線上に並んだ状態での押圧部５６の全体の変位量をＸとすると、以下の力の釣り合いの式１が成り立つ。
（式１）
Ｆａ＝Ｆｂ＋Ｆｃ
Ｆａ＝Ｋａ・Ｘ
Ｆｂ＝Ｋｂ・Ｘ１
Ｆｃ＝Ｋｃ・Ｘ１
ここで、Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃは、第１、第２、第３の各弾性部材５６２ａ、５６２ｂ、５６２ｃが変形したときに発生するバネ力を表している。Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｃは第１、第２、第３の各弾性部材５６２ａ、５６２ｂ、５６２ｃのばね定数を表している。式１により、第１の押圧部５６１ａと第２、第３の各押圧部５６１ｂ、５６１ｃが一直線上に並んだ状態での押圧部５６の全体の変位量Ｘは以下の式２ように表される。
（式２）
Ｘ＝（Ｘ１・（Ｋｂ＋Ｋｃ））／Ｋａ
次に、図１０（ｂ）の力の釣り合いの状態から、押圧部５６が更に−Ｚ方向にＸ２だけ移動した場合、図１０（ｃ）に示すように、第２、第３の各弾性部材５６２ｂ、５６２ｃは変形せず第１の弾性部材５６２ａのみが−Ｚ方向にＸ２だけ変形することになる。このように押圧部５６が撮像面２０を押圧する拭き取り動作時には、以下の力の釣り合いの式３が成り立つ。
（式３）
Ｆｂ’＝Ｆｂ＝Ｋｂ・Ｘ１
Ｆｃ’＝Ｆｃ＝Ｋｃ・Ｘ１
Ｆａ’＝Ｋａ・（Ｘ＋Ｘ２）＝Ｋｂ・Ｘ１＋Ｋｃ・Ｘ１＋Ｋａ・Ｘ２
ここで、Ｆａ’、Ｆｂ’、Ｆｃ’は、第１、第２、第３の各弾性部材５６２ａ、５６２ｂ、５６２ｃが変形したときに発生するバネ力を表している。図１０（ｃ）において、第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する圧力が一定ならば、テープ部材５１と撮像面２０に作用する摩擦力は押圧部によらず一定となり、拭きムラの発生やゴミの拭き残しを低減できる。このときの条件は以下の式４で表される。
（式４）
Ｐａ＝Ｐｂ＝Ｐｃ
ここで、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは、第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する圧力を表している。各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃから撮像面２０に付与される圧力と荷重の関係は以下の式５で表される。
（式５）
Ｐｂ＝Ｆｂ’／Ｌｂ＝（Ｋｂ・Ｘ１）／Ｌｂ
Ｐｃ＝Ｆｃ’／Ｌｃ＝（Ｋｃ・Ｘ１）／Ｌｃ
Ｐａ＝（Ｆａ’−Ｆｂ’−Ｆｃ’）／Ｌａ＝（Ｋａ・Ｘ２）／Ｌａ
ここで、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する領域の幅（Ｘ方向の長さ）を表している。各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する荷重は、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する領域Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃに比例する。式４、式５から、撮像面２０の拭き取り動作時に各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０を押圧する圧力を一定にするための条件は以下の式６で表される。
（式６）
（Ｋａ・Ｘ２）／Ｌａ＝（Ｋｂ・Ｘ１）／Ｌｂ＝（Ｋｃ・Ｘ１）／Ｌｃ
式６の条件を満たすように、図１０（ｄ）に示す各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの幅Ｌ、各弾性部材５６２ａ、５６２ｂ、５６２ｃのばね定数Ｋ、第２、第３の各押圧部５６１ｂ、５６１ｃの先端部の突出量Ｘ１を決める。そして、押圧部５６が撮像面２０を押圧する際に所定の圧力Ｐとなるように拭き取り動作時の変位量（Ｘ１＋Ｘ２）を決めることで、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０に付与する圧力が一定となるように拭き取りが行われる。この結果、テープ部材５１と撮像面２０に作用する摩擦力は押圧部によらず一定となり、拭きムラの発生やゴミの拭き残しを低減することが可能となる。
【０１０７】
図１０では各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃがテープ部材５１の張力によって反力方向（−Ｚ方向）に押し込まれていない場合の力の釣り合い式を説明した。これに対し、テープ部材５１の張力によって各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが押し込まれている場合、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃはテープ部材５１から押し込み力を受けて、式５に示した各圧力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが減少する。この場合、式５に示した各圧力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃからテープ部材５１の押し込み力による各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃに作用する圧力を除することで、同様に圧力一定の条件を導くことができる。具体的にはテープ部材５１の押し込み力をＦｔとすると、拭き取り動作時に各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃから撮像面２０に付与される圧力は以下の式７で表される。
（式７）
Ｐｂ＝Ｆｂ／Ｌｂ−Ｆｔ／（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ）
Ｐｃ＝Ｆｃ／Ｌｃ−Ｆｔ／（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ）
Ｐａ＝（Ｆａ’−Ｆｂ−Ｆｃ）／Ｌａ−Ｆｔ／（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ）
各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃにテープ部材５１を巻き付けたときの、第２、第３の押圧部５６１ｂ、５６１ｃの変位量をＸ３とすると、ＦｔとＸ３の関係は以下の式８で表される。
（式８）
Ｆｔ＝Ｋａ（Ｘ３−Ｘ１）＋Ｘ１（Ｋｂ＋Ｋｃ）
Ｘ３−Ｘ１≧０
前述のように、テープ部材５１が押圧部５６においてＸ方向に片寄ってしまうことやシワの発生を防ぐためには、テープ部材５１を曲面形状５６３ａに密着させながら巻き取る必要がある。このため、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃにテープ部材５１を巻き付けたとき、テープ部材５１は第１の押圧部５６１ａから反力を受けている必要があり、式８はＸ３がＸ１よりも大きい場合に適用できる。テープ部材５１が第１の押圧部５６１ａの曲面形状５６３ａに常に当接することで、テープ部材５１の中央部分が常に張った状態で巻き取りが行われてテープ部材５１の幅方向のズレを低減でき、ゴミの拭き残しを低減することが可能となる。
【０１０８】
本実施形態では各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃから撮像面２０に付与される圧力を一定にするための条件を説明した。各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０に対して片当たりした場合に、撮像面２０を傷つけず撮像面２０のゴミの拭き残しが生じない範囲の圧力であれば、必ずしも圧力が一定でなくとも同様の効果が得られる。圧力一定での押圧部５６の変位量は、撮像素子２２と第２の清掃部５との相対距離を第１の清掃部４により予め測定するなどして、前述の第２の清掃シーケンスで第２の清掃部５の変位量を制御してもよい（Ｓ１２０、Ｓ１２１）。また、ロードセルによって、予め決められた第１の弾性部材５６２ａの変位量に対する荷重を制御してもよい。
【０１０９】
次に、図１１を参照して、押圧部５６が撮像面２０に対してＹ軸まわりにα度傾いた状態におけるゴミの拭き残しを低減することが可能な押圧部５６の構成について説明する。
【０１１０】
図１１（ａ）に示すように、押圧部５６が撮像面２０を押圧していない状態では、第１の押圧部５６１ａに対して第２、第３の各押圧部５６１ｂ、５６１ｃは撮像面２０に長さＸ１だけ突出した状態となる。図１１（ｂ）に示すように、押圧部５６が撮像面２０に近づくと、第２の押圧部５６１ｂの端部Ｈが撮像面２０を押圧する。図１１（ｃ）に示すように、押圧部５６が更に撮像面２０に近づくと、第２の押圧部５６１ｂの端部Ｈが撮像面２０から反力を受け、回転部材７０は第２の弾性部材５６２ｂから力を受けて回転軸７１を中心に図中矢印Ｓ方向に回転する。回転部材７０が回転することで、第３の押圧部５６１ｃおよび第３の弾性部材５６２ｃが撮像面２０に近づき、第３の押圧部５６１ｃの端部Ｊが撮像面２０を押圧する。なお、説明の便宜のため、回転軸７１に作用する摩擦力は無視できるほど微小であるとする。図１１（ｄ）に示すように、押圧部５６が更に撮像面２０に近づくと、第１の押圧部５６１ａの端部Ｉが撮像面２０を押圧する。これは、前述した図９（ｃ）と同じの状態である。各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃは撮像面２０に対して片当たりするが、撮像面２０に対する各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの隙間量を低減することで、片当たりによるゴミの拭き残しを低減することが可能となる。
【０１１１】
次に、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃから撮像面２０に付与される圧力を一定にするための条件を説明する。
【０１１２】
図１１（ｃ）に示すように、第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの端部Ｈ、Ｉ、Ｊが一直線上に並ぶときの押圧部５６の全体の変位量をＸとすると、上記式１に対応して以下の力の釣り合いの式９が成り立つ。
（式９）
Ｆａ＝Ｆｂ＋Ｆｃ
Ｆａ＝Ｋａ・Ｘ
Ｆｂ＝Ｋｂ・Ｘｂ
Ｆｃ＝Ｋｃ・Ｘｃ
また、第２の押圧部５６１ｂの変位量Ｘｂと第３の押圧部５６１ｃの変位量Ｘｃは以下の式１０で表される。
（式１０）
Ｘｂ＝Ｘ１＋Ｌｂ・ｓｉｎα
Ｘｃ＝Ｘ１−Ｌｃ・ｓｉｎα
第１、第２、第３の各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが一直線上に並んだときの押圧部５６全体の変位量Ｘは、式２に対応して以下の式１１で表される。
（式１１）
Ｘ＝（２・Ｘ１＋ｓｉｎα（Ｌｂ−Ｌｃ））／Ｋａ
図１１（ｄ）に示すように、図１１（ｃ）の力の釣り合いの状態から、押圧部５６が反力方向（−Ｚ方向）にＸ２だけ移動した状態で、撮像面２０の拭き取りが行われる場合、式３に対応して以下の力の釣り合いの式１２が成り立つ。
（式１２）
Ｆｂ’＝Ｆｂ＝Ｋｂ・Ｘｂ
Ｆｃ’＝Ｆｃ＝Ｋｃ・Ｘｃ
Ｆａ’＝Ｋａ（Ｘ＋Ｘ２）＝Ｋｂ・Ｘｂ＋Ｋｃ・Ｘｃ＋Ｋａ・Ｘ２
図１１（ｄ）に示す撮像面２０の拭き取り動作時に、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０に付与する圧力が一定ならば、テープ部材５１と撮像面２０に作用する摩擦力は押圧部によらず一定となり、ゴミの拭き残しを低減することが可能となる。このときの条件は前述の式４で表される。各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃから撮像面２０に付与される圧力と荷重の関係は以下の式１３で表される。
（式１３）
Ｐｂ＝Ｆｂ’／（Ｌｂ・ｃｏｓα）＝（Ｋｂ・Ｘｂ）／（Ｌｂ・ｃｏｓα）
Ｐｃ＝Ｆｃ’／（Ｌｃ・ｃｏｓα）＝（Ｋｃ・Ｘｃ）／（Ｌｃ・ｃｏｓα）
Ｐａ＝（Ｆａ’−Ｆｂ’−Ｆｃ’）／（Ｌａ・ｃｏｓα）＝（Ｋａ・Ｘ２）／（Ｌａ・ｃｏｓα）
上記式４、式９、式１３から、撮像面２０の拭き取り動作時に各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃから撮像面２０に付与される圧力を一定にするための条件は以下の式１４で表される。
（式１４）
（Ｋａ・Ｘ２）／Ｌａ＝（Ｋｂ・（Ｘ１＋Ｌｂ・ｓｉｎα））／Ｌｂ＝（Ｋｃ・（Ｘ１−Ｌｃ・ｓｉｎα））／Ｌｃ
図１１に示すように押圧部５６が撮像面２０に対して傾いた場合でも、第２、第３の各押圧部５６１ｂ、５６１ｃを回転機構７０、７１で支持し、式１４の条件に合うように各パラメータを決定する。このようにすることで、拭き取り動作時に各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが撮像面２０に付与する圧力を一定にすることができる。この結果、テープ部材５１と撮像面２０に作用する摩擦力は押圧部によらず一定となり、ゴミの拭き残しを低減することが可能となる。
【０１１３】
図１１では各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃがテープ部材５１の張力によって反力方向（−Ｚ方向）に押し込まれていない場合の力の釣り合い式を説明した。これに対し、テープ部材５１の張力によって各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが押し込まれている場合、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃはテープ部材５１から押し込み力を受けて、式５に示した各圧力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが減少する。テープ部材５１によって各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃが押し込まれる方向は本体部５５のスライド方向（Ｚ方向）である。このため、拭き取り動作時に各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃから撮像面２０に付与される圧力は、式７の右辺をｃｏｓαで除した式で表すことができる。また、各押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃにテープ部材５１を巻き付けたときの押し込み力と第２、第３の押圧部５６１ｂ、５６１ｃの関係についても式８で表すことができる。
【０１１４】
［実施形態２］次に、図１２を用いて、実施形態２について説明する。
【０１１５】
なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。実施形態２は、実施形態１に対して、押圧部５６の構成が異なる。以下では、相違点を中心に説明を行う。
【０１１６】
図１２は、実施形態２の押圧部５６の上面図であり、説明の便宜のためテープ部材５１は省略している。図１２（ａ）は押圧部５６が撮像面２０を押圧していない非清掃時の状態を示している。図１２（ｂ）は押圧部５６が撮像面２０に対して傾いた状態で押圧し、第１、第２および第３の押圧部５６１ａ、５６１ｂ、５６１ｃの各先端部が撮像面２０に対して一直線上に並んだ状態を示している。
【０１１７】
実施形態２の押圧部５６は、実施形態１に対して、第２、第３の押圧部５６１ｂ、５６１ｃがそれぞれＸ方向に分割して構成されている。図中、分割された構成要素の符号に、’、”を付して示す。第２の押圧部５６１ｂが第４、第５の押圧部５６１ｂ’、５６１ｂ”に分割され、第４、第５の弾性部材５６２ｂ’、５６２ｂ”を介して支持されている。第３の押圧部５６１ｃが第６、第７の押圧部５６１ｃ’、５６１ｃ”に分割され、第６、第７の弾性部材５６２ｃ’、５６２ｃ”を介して支持されている。その他の構成は図１０、図１１と同様である。このように構成した場合も、図１０および図１１で説明した力の釣り合い式１、式９および圧力一定の条件である式４を参照し、Ｆｂ’、Ｆｃ’についての式を追加することができる。各押圧部の幅Ｌ、各弾性部材の弾性係数Ｋ、第２、第３の押圧部５６１ｂ、５６１ｃの突出量Ｘ１、押圧部５６の初期位置から拭き取り動作時の先端位置の変位量（Ｘ１＋Ｘ２）を決めることで、各押圧部から撮像面２０に付与される圧力を一定にできる。また、図１０の押圧部５６の構成に対して図１２（ａ）、（ｂ）のように押圧部５６の分割数を増やすことで、各押圧部が撮像面２０に片当たりしたときの隙間の発生をさらに低減でき、押圧部５６の拭き取り可能領域を増加させつつ、拭き残しの発生を低減させることができる。
【０１１８】
図１２（ｃ）は図１２（ｂ）の押圧部５６の変形例であり、回転部材７０が分割して構成されている。第４、第６の押圧部５６１ｂ’、５６１ｃ’は第１の回転部材７０’で支持され、第５、第７の押圧部５６１ｂ”、５６１ｃ”が第２の回転部材７０”で支持されている。その他の構成は図１２（ａ）、（ｂ）と同様である。このように構成した場合も実施形態１と同様の効果が得られる。
【０１１９】
［他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【０１２０】
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
【符号の説明】
【０１２１】
１００…清掃装置、２…カメラ取付部、４…第１の清掃部、５…第２の清掃部、５６…押圧部、２００…撮像装置、２０…撮像面、２２…撮像素子、２３…レンズ取付部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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