(57)【要約】【課題】部品点数を増やすことなく、撮像部への塵の付着を防止することができる撮像装置を提供すること。【解決手段】被写体光束を受ける撮像素子２３と、この撮像素子２３の撮像面を覆うように配置され被写体光束を撮像素子２３に透過させるカバーガラス２２と、カバーガラス２２に対して移動可能に構成された第２プリズム１９とを有し、第２プリズム１９に、カバーガラス２２との間に隙間を有して、カバーガラス２２の側壁を囲うような囲い壁部１９ａを形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光束を受ける撮像素子と、
上記撮像素子の撮像面を覆うように配置され上記被写体光束を透過させる光学部材と、
上記光学部材に対し移動可能に構成され上記被写体光束を上記光学部材に通過させる光学素子部と、上記光学部材の側壁周囲に沿って隙間を有して該側壁を囲うように上記光学素子部と一体的に設けられた囲い壁部とを有する光学素子と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記囲い壁部は、上記光学素子の上記光学部材に対する移動位置によらずに、常に上記側壁を囲うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記囲い壁部に、表面を荒らす処理又は表面における光の反射を防止する処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体光束を受ける撮像素子と、
上記撮像素子に対し移動可能に構成され上記被写体光束を上記撮像素子に通過させる光学素子部と、上記撮像素子の側壁周囲に沿って隙間を有して該側壁を囲うように上記光学素子部と一体的に設けられた囲い壁部とを有する光学素子と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いた撮像装置に関し、特に撮像素子のパッケージにおける防塵構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レバーを操作することで撮影光学系の光軸方向への位置調整が可能な撮像装置が提案されている。この特許文献１に開示されている撮像装置においては、撮影光学系を位置調整可能なように保持する鏡筒（特許文献１では外枠部材と記されている）内、詳しくは、撮影光学系を鏡筒内で移動させた際に空気を流通させるために設けられた経路としての穴部に防塵フィルタを配置することにより、撮像部に塵が付着することを防止している。
【特許文献１】特開２００５−４３８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、小型の撮影光学系においては焦点調整に伴う撮影光学系の変位量が少ないため撮影光学系の移動に伴う空気の流量も少なくまた流速も小さくなる。このため、効率良く塵を取り除くためには、特許文献１のように、空気を効率良く集める経路を鏡筒内に形成し、かつこの経路に防塵フィルタを配置する必要がある。このような経路と防塵フィルタとを鏡筒内に設けることは、鏡筒の構造を複雑なものにし、製造も行い難いものとなる。また、構造の複雑化に伴い、撮像装置の容積が大きくなり、製造コストも上がってしまうおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、部品点数を増やすことなく、撮像部への塵の付着を防止することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による撮像装置は、被写体光束を受ける撮像素子と、上記撮像素子の撮像面を覆うように配置され上記被写体光束を透過させる光学部材と、上記光学部材に対し移動可能に構成され上記被写体光束を上記光学部材に通過させる光学素子部と、上記光学部材の側壁周囲に沿って隙間を有して該側壁を囲うように上記光学素子部と一体的に設けられた囲い壁部とを有する光学素子とを具備することを特徴とする。
【０００６】
この第１の態様によれば、光学素子に形成された囲い壁部によって光学部材の側壁を囲うことによって、光学部材への塵の進入を防止することが可能である。
【０００７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様による撮像装置は、被写体光束を受ける撮像素子と、上記撮像素子に対し移動可能に構成され上記被写体光束を上記撮像素子に通過させる光学素子部と、上記撮像素子の側壁周囲に沿って隙間を有して該側壁を囲うように上記光学素子部と一体的に設けられた囲い壁部とを有する光学素子とを具備することを特徴とする。
【０００８】
この第２の態様によれば、光学素子に形成された囲い壁部によって撮像素子の側壁を囲うことによって、撮像素子への塵の進入を防止することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、部品点数を増やすことなく、撮像部への塵の付着を防止することができる撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成について示す図である。図１の撮像装置１０は、フロントカバー１１の一部に固定枠１２が嵌合されて構成されたケース内に、撮像装置として必要な各種の部材が収納されて構成されている。
【００１１】
図１に示すように、フロントカバー１１の一部には、図示しない被写体からの光束を当該撮像装置内部に入射させるための入射窓１３が嵌め込まれている。この入射窓１３の光束の入射方向（図面下方向）には、第１プリズム１４が配置されている。第１プリズム１４は、入射面と、反射面と、射出面とを備え、反射面が回転非対称な自由曲面形状に形成された偏心プリズムで構成されている。このような構成の第１プリズム１４においては、入射窓１３を介して第１プリズム１４の入射面から入射した光束が図示一点鎖線に示すようにして反射面において反射され、射出面から射出される。更に、第１プリズム１４は、プリズム保持部材１５によって保持されており、このプリズム保持部材１５は溝１６に挟まれている。
【００１２】
また、図１に示すように、第１プリズム１４からの光束の射出方向にはシャッタユニット１８を介して第２プリズム１９が配置されている。シャッタユニット１８は開閉自在に構成され、第１プリズム１４と第２プリズム１９との間を遮光したり、第１プリズム１４から射出される光束を第２プリズム１９に通過させたりする。
【００１３】
第２プリズム１９は、入射面と、２つの反射面と、射出面とを備え、該２つの光反射面がそれぞれ回転非対称な自由曲面形状に形成された偏心プリズムで構成されている。このような構成の第２プリズム１９においては、シャッタユニット１８を介して第２プリズム１９の入射面から入射した光束が図示一点鎖線に示すようにして２つの反射面において反射され、射出面から射出される。
【００１４】
更に、第２プリズム１９は、プリズム保持部材１５によって保持されており、このプリズム保持部材１５は、シャフト２１に取り付けられている。また、プリズム保持部材１５は、図示しないシャフトを介して図示しない駆動部（例えばモータ）に移動可能に接続されている。このような構成において、駆動部によって図示しないシャフトが回転駆動されると、このシャフトの回転力がプリズム保持部材１５の移動力に変換され、このプリズム保持部材１５の移動によって第１プリズム１４と第２プリズム１９が図面上下方向に移動する。即ち、第１プリズム１４及び第２プリズム１９の移動によって第１プリズム１４及び第２プリズム１９から構成される光学素子の焦点調節を行うことが可能である。
【００１５】
また、図１において、第２プリズム１９からの光束の射出方向にはカバーガラス２２を介して撮像素子２３が配置されている。また、撮像素子２３は回路基板１７に接続されている。カバーガラス２２は撮像素子２３の撮像面を覆うようにして配置され、撮像素子２３への塵の侵入を防止すると共に、第２プリズム１９から射出された光束を撮像素子２３の方向に通過させる透明部材で構成された光学部材である。撮像素子２３はカバーガラス２２を介して入射した光束を電気信号に変換して回路基板１７に出力する。この回路基板１７からは当該撮像装置の外部の回路に信号線が引き出されており、撮像素子２３で得られた電気信号は、撮像装置の外部の回路において種々の処理がなされる。
【００１６】
ここで、焦点調節のために第２プリズム１９を駆動させた場合には、第２プリズム１９とシャフト２１との間の摩擦等によって塵が発生し、この塵が撮像装置内の隙間を通ってカバーガラス２２の側に侵入してしまう可能性がある（図示矢印Ａ、Ｂ）。この対策のために、本一実施形態においては、塵がカバーガラス２２のほうに侵入してきても、カバーガラス２２に塵が付着しないように、第２プリズム１９に囲い壁部１９ａを形成している。
【００１７】
図２は、第２プリズム１９を底面方向から見た斜視図である。図２（ａ）に示すように、囲い壁部１９ａは凸状形状で構成されており、図２（ｂ）に示すようにしてカバーガラス２２が配置される。
【００１８】
図３は、第２プリズム１９の囲い壁部１９ａとカバーガラス２２付近の拡大図である。図２（ｂ）のようにカバーガラス２２が配置されたときに、囲い壁部１９ａは、図３（ａ）に示すようにしてカバーガラス２２の側壁を、隙間を有して囲むように構成されている。このような構成により、カバーガラス２２の表面が剥き出しにならず、かつカバーガラス２２と第２プリズム１９との間の隙間を少なくしてカバーガラス２２に塵が付着するのを防止することができる。なお、カバーガラス２２と囲い壁部１９ａとの間に隙間を設けているのは、第２プリズム１９の焦点調節移動が阻害されないようにするためである。
【００１９】
ここで、第２プリズム１９は焦点調節可能なように図面上下方向に移動可能に構成されているが、本一実施形態ではこの第２プリズム１９の移動範囲をカバーガラス２２の厚みの範囲内とする。即ち、図３（ｃ）に示すように第２プリズム１９を図面上方向（矢印Ｃ方向）に移動させた場合にも、常に第２プリズム１９の囲い壁部１９ａとカバーガラス２２の一部の範囲Ｄをオーバーラップさせるようにすることで、カバーガラス２２の表面が剥き出しにならず、第１の実施形態のように第２プリズム１９を焦点移動可能に構成した場合でもカバーガラス２２に塵が付着しにくい。
【００２０】
図４は、囲い壁部の変形例について示す図である。図４に示す囲い壁部１９ａの表面１９ｂには第２プリズム１９からカバーガラス２２を介して入射する光束以外の光束が、撮像素子２３に入射するのを防止するための処理が施されている。この処理は、例えばサンドブラスト処理によって表面１９ｂを荒らしたり、表面１９ｂに反射防止のためのペイントを施したりすることによって実現する。
【００２１】
このような処理を施すことによって、例えば囲い壁部１９ａの周囲から余計な光束が撮像素子２３に入射することにより、上記した防塵の効果に加えて、撮像素子２３で取得される画像が２重になる、所謂ゴースト等の発生を防ぐことも可能となる。
【００２２】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、光学素子を構成する第２プリズム１９に、光学部材であるカバーガラス２２の側壁周囲を、隙間を有して囲むような囲い壁部１９ａを形成することにより、カバーガラス２２に塵が付着するのを防止するための特別な部材を新たに撮像装置内に設ける必要がなくカバーガラス２２に塵が付着するのを防止することができる。これにより、部品点数を増やすことなく、カバーガラス２２への塵の付着を防止することが可能である。
【００２３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態は、光学素子に偏心プリズムを用いた例であるが、この第２の実施形態は、光学素子に共軸光学系を用いた例である。図５は、第２の実施形態の撮像装置の構成について示す図である。図５の撮像装置３０は、フロントカバー３１の一部に枠本体３２が嵌合されて構成されたケース内に、撮像装置として必要な各種の部材が収納されて構成されている。
【００２４】
図５に示すように、フロントカバー３１の一部には、図示しない被写体からの光束を当ＡＦ結像レンズ３８に入射させるための対物レンズ３３を支持するレンズ枠３１ａが形成されている。
【００２５】
また、フロントカバー３１の一部には、一部にネジ３４ａを有するＡＦ用回転シャフト３４を支持するための回転シャフト受け３１ｂが形成されている。更に、ＡＦ用回転シャフト３４はＡＦ駆動モータ３５に取り付けられている。また、ＡＦ用回転シャフト３４は、ＡＦ結像レンズ枠３６のメネジ穴３６ｂに取り付けられている。更に、このＡＦ結像レンズ枠３６の他端にはＡＦ結像レンズ枠ガイド３６ａが形成されており、ガイドシャフト３７を支持している。更に、ガイドシャフト３７は、フロントカバー３１の一部に形成されたガイドシャフト受け３１ｃによって支持されている。また、ＡＦ結像レンズ枠３６によりＡＦ結像レンズ３８が支持されている。このような構成により、ＡＦ駆動モータ３５の回転駆動によってＡＦ結像レンズ枠３６が図面上下方向に移動可能であり、ＡＦ結像レンズ３８の焦点調節が可能になっている。
【００２６】
また、図５において、ＡＦ結像レンズ３８からの光束の射出方向にはカバーガラス３９を介して撮像素子４０が配置されている。また、撮像素子４０は回路基板４１に接続されている。回路基板４１は枠本体３２に基板取付ネジ４２によって取り付けられている。
【００２７】
このような構成を有する共軸光学系の撮像装置において、第２の実施形態ではＡＦ結像レンズ３８に、第１の実施形態で説明した囲い壁部１９ａと同様の機能を有する囲い壁部３８ａを形成している。このような囲い壁部３８ａにより、共軸光学系においても部品点数を増やすことなく、カバーガラス３９への塵の付着を防止することが可能である。
【００２８】
なお、図５においては、ＡＦ結像レンズ３８と撮像素子４０との間にカバーガラス３９を配置しているが、図６に示すようにしてＡＦ結像レンズ３８の囲い壁部３８ａで撮像素子４０の側壁を囲うように構成することにより、カバーガラス３９を省略することも可能である。また、このような構成を第１の実施形態に適用するようにしても良い。
【００２９】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００３０】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成について示す図である。
【図２】第２プリズムを底面方向から見た斜視図である。
【図３】第２プリズムの囲い壁部とカバーガラス付近の拡大図である。
【図４】囲い壁部の変形例について示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の構成について示す図である。
【図６】第２の実施形態の変形例について示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０，３０…撮像装置、１４…第１プリズム、１５…プリズム保持部材、１９…第２プリズム、１９ａ，３８ａ…囲い壁部、２１…シャフト、２２，３９…カバーガラス、２３，４０…撮像素子、３３…対物レンズ、３４…ＡＦ用回転シャフト、３５…ＡＦ駆動モータ、３６…ＡＦ結像レンズ枠、３７…ガイドシャフト、３８…ＡＦ結像レンズ
【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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