(57)【要約】【課題】塵埃の付着を防止する機能を有する光学部品を提供する。【解決手段】  撥水性を有する第１領域と、前記第１領域に接して備えられ前記第１領域よりも撥水性が低い第２領域とを含み、光透過性を有する透過部と、前記第２領域の電気を導通させる電気導通部とを有する光学部品。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥水性を有する第１領域と、前記第１領域に接して備えられ前記第１領域よりも撥水性が低い第２領域とを含み、光透過性を有する透過部と、
前記第２領域の電気を導通させる電気導通部とを有することを特徴とする光学部品。
【請求項２】
請求項１に記載された光学部品であって、
前記第２領域は、前記第１領域を囲んでいることを特徴とする光学部品。  
【請求項３】
請求項１又は２に記載された光学部品であって、
前記透光部は、基材と、
前記基材の表面に形成された撥水膜を有する前記第１領域と、
前記基材の表面に形成された親水膜を有する前記第２領域と、を含むことを特徴とする光学部品。
【請求項４】
請求項３に記載された光学部品であって、
前記親水膜は、前記撥水膜の表面の一部に重ねて形成されていることを特徴とする光学部品。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載された光学部品であって、
前記透光部の入射側表面では、前記第１領域の表面が、前記第２領域の表面より突出していることを特徴とする光学部品。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載された光学部品であって、
前記透光部を振動させる振動部材をさらに有し、
前記振動部材は、前記２領域の少なくとも一部と接着されていることを特徴とする光学部品。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか１項に記載された光学部品であって、
前記撥水膜は、フッ素またはシリカを含むことを特徴とする光学部品。
【請求項８】
請求項３から７のいずれか１項に記載された光学部品であって、
前記撥水膜および親水膜と、前記基材との間に形成された導電膜をさらに有することを特徴とする光学部品。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載された光学部品を有するカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品または当該光学部品を有するカメラに関し、より詳細には、塵埃の付着を防止する機能を有する光学部品等に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル一眼レフカメラに代表される撮像装置を有する光学機器では、光路中の光学部品に塵埃が付着し、撮影された像に前記塵埃が写り込むという問題が発生する場合がある。
【０００３】
この問題に対応した撮像装置として、光学部品の表面に親水基を有する層を形成し、当該光学部品の表面の帯電を防止するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
このような従来技術によれば、光学部品周辺に浮遊する塵埃が、静電気力によって光学部品に引き寄せられる現象を防止できる。しかしながら、従来技術では、光学部品の表面に親水基が存在することによって、水分を介して塵埃を付着させる液架橋力が増大する場合がある。したがって、光学部品が一定の環境条件下に置かれた場合には、塵埃の付着を十分に防止できないという問題があった。
【特許文献１】特開２００６−２４３６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、その目的は、塵埃の付着を防止する機能を有する光学部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る光学部品は、
撥水性を有する第１領域（４６）と、前記第１領域に接して備えられ前記第１領域よりも撥水性が低い第２領域（４８）とを含み、光透過性を有する透過部と、
前記第２領域の電気を導通させる電気導通部（５０）とを有することを特徴とする光学部品。
【０００７】
また、例えば、前記第２領域は、前記第１領域を囲んでいてもよい。
【０００８】
また、例えば、前記透過部は、基材（３６）と、
前記基材の表面に形成された撥水膜（４０）を有する前記第１領域と、
前記基材の表面に形成された親水膜（４４）を有する前記第２領域と、を含んでいてもよい。
【０００９】
また、例えば、前記親水膜は、前記撥水膜の表面の一部に重ねて形成されていてもよい。
【００１０】
また、例えば、本発明に係る光学部品において、前記透光部の入射側表面では、前記第１領域の表面が、前記第２領域の表面より突出していてもよい。
【００１１】
また、例えば、本発明に係る光学部品は、前記透光部を振動させる振動部材（４２）をさらに有し、
前記振動部材は、前記２領域の少なくとも一部と接着されていてもよい。
【００１２】
また、例えば、前記撥水膜は、フッ素またはシリカを含んでいてもよい。
【００１３】
また、例えば、本発明に係る光学部品は、前記撥水膜および親水膜と、前記基材との間に形成された導電膜（４１）をさらに有していてもよい。
【００１４】
本発明に係るカメラは、上記いずれかに記載された光学部品を有する。
【００１５】
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の第１および第２実施形態に係る防塵ユニットを備えるデジタル一眼レフカメラの概略断面図、
図２Ａは、本発明の第１実施形態に係る防塵ユニットの平面図、
図２Ｂは、図２Ａに示すIIB-IIB線に沿う概略断面図、
図３は、防塵ユニットの第１〜第３変形例を表した要部断面図、
図４は、本発明の第２実施形態に係る防塵ユニットの概略断面図、
図５は、本発明の第３実施形態に係る防塵ユニットを備えるデジタル一眼レフカメラの概略断面図、
図６は、本発明の第３実施形態に係るに防塵ユニットの概略断面図、
図７は、防塵ユニットの第４変形例を表した平面図、
図８は、本発明の第４実施形態に係る防塵ユニットを備えるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。
第１実施形態
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る防塵ユニット３２を備えたデジタル一眼レフ型カメラに関する概略断面図であり、カメラボディ４の側断面を表している。カメラボディ４の筐体６には開口部８が形成されており、開口部８の周辺にはレンズマウント１０が形成されている。撮影時には、開口部８を覆うように交換レンズ（不図示）が設置され、交換レンズによって導かれた撮影光が、筐体６内部に導入される。
【００１８】
カメラボディ４の筐体６内部には、クイックリターンミラー１２、ファインダスクリーン１４、ペンタプリズム１６、接眼レンズ２２、シャッタ２０、防塵ユニット３２および撮像素子３８等が具備してある。
【００１９】
なお、各部材の配置については、開口部８を覆うように設置される交換レンズによって導入された撮影光が、撮像素子３８に向かって進行する方向をＸ軸の正方向として説明を行う。また、クイックリターンミラー１２で反射された撮影光が、ペンタプリズム１６に向かって進行する方向をＺ軸の正方向、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向をＹ方向として説明を行う。
【００２０】
防塵ユニット３２は、撮像素子３８のＸ軸負方向側に配置されている。防塵ユニット３２には、接地配線５０の一方の端部が電気的に接続されている。接地配線５０の他方の端部は、筐体６の取付部６ａに対して電気的に接続されている。当該防塵ユニット３２は、図２Ｂの断面図に示すように、基材３６と、撥水膜４０と、親水膜４４とを有している。また、防塵ユニット３２の基材３６は、撮像素子３８のＸ軸負方向側に形成されている受光面を覆うように配置されている。防塵ユニット３２の基材３６は、撮像素子３８の受光面に対して密着するように、接着剤等によって固定されている。
【００２１】
本実施形態に係る基材３６は、撮像に際して偽色（色モアレ）の発生を防止する光学ローパスフィルタである。撮影時において図１に示すシャッタ２０が開放されると、当該シャッタ２０を通過した撮影光は、光学ローパスフィルタである基材３６を有する防塵ユニット３２を透過したのち、撮像素子３８の受光面に入射し、撮像素子３８によって光電交換される。
【００２２】
図２Ａは、図１に示す防塵ユニット３２の平面図であり、防塵ユニット３２をＸ軸負方向側から観察したものである。矩形平板形状を有する防塵ユニット３２のＸ軸負方向側の表面には、撥水性を有する撥水領域４６と、撥水領域４６より撥水性の低く、親水性を有する親水領域４８とが形成されている。
【００２３】
撥水領域４６は、防塵ユニット３２のＸ軸負方向側の表面のうち、中央部分に形成されている。それに対して、親水領域４８は、中央部分に形成されている撥水領域４６を取り囲むように、当該撥水領域４６に接して備えられている。親水領域４８は、撥水領域４６と親水領域４８との境界部４５から防塵ユニット３２の外周部までの領域に形成されている。
【００２４】
撥水領域４６は、図２Ｂに示すように、防塵ユニット３２のＸ軸負方向側の表面のうち、基材３６の上に撥水膜４０が形成されている部分に対応する。それに対して、親水領域４８は、防塵ユニット３２のＸ軸負方向側の表面のうち、基材３６の上に親水膜４４が形成されている部分に対応する
【００２５】
撥水領域４６は、防塵ユニット３２のＸ軸正方向側に配置される撮像素子３８の受光面より広い面積を有することが好ましい。また、撥水領域４６は、Ｘ軸負方向側から観察した場合に、撮像素子３８を覆うように形成されることが好ましい。これによって、当該撥水領域４６を透過した撮影光が、撮像素子３８の受光面に入射する。
【００２６】
撥水膜４０の表面によって構成される撥水領域４６は、低表面エネルギーであるため塵埃のような異物との付着力が小さい。また、撥水領域４６は、水との液架橋力が小さいため、湿度の高い環境において浮遊する塵埃や水分を含有する塵埃に対する付着力が小さい。
【００２７】
したがって、本実施形態に係る防塵ユニット３２は、撥水領域４６に塵埃が付着しにくく、撮像素子３８に記録される像に塵埃が写り込むことを防止できる。また、撥水領域４６に塵埃が付着した場合でも、適切な清掃作業を行うことによって、塵埃を容易に除去することができる。なお、撥水領域４６における水の接触角は、異物等の付着力を低減させる観点から、９０度以上とすることが好ましい。
【００２８】
図２Ａに示す撥水領域４６の形成方法としては、特に限定されないが、フッ素系薄膜、シリカ系薄膜、ダイヤモンド・ライク・カーボン等、もしくはこれらの混合薄膜からなる撥水膜４０を、図２Ｂに示す基材３６の表面に成膜する方法が挙げられる。撥水膜４０の成膜方法としては、特に限定されないが、例えばスピンコート法、蒸着法、ディップ法、スパッタ法等を用いることができる。また、撥水領域４６は、基材３６の表面にナノメートルオーダーの微細な凹凸構造を形成することによって形成されてもよい。
【００２９】
親水領域４８を構成する親水膜４４と、撥水領域４６を構成する撥水膜４０とは、境界部４５で接触している。親水膜４４の表面には親水基が多く存在するため、空気中の水分が親水膜４４の表面に吸着し、親水膜４４の表面（Ｘ軸負方向側の表面）に薄い水の膜を形成する。
【００３０】
このように、親水膜４４の表面に薄い水の膜が形成されるため、親水膜４４の表面は電気抵抗が低く、電荷を移動させやすい。また親水膜４４の表面には、接地配線５０が接続されており、親水膜４４の表面によって構成される親水領域４８は、接地配線５０を介して、筐体６と導通している。
【００３１】
図２Ａに示す撥水領域４６の表面が帯電した場合（電荷の偏りが発生した場合）、当該撥水領域４６の電荷は、境界部４５を介して親水領域４８に移動することができる。親水領域４８の表面は、先述のように電気抵抗が低く電荷を移動させやすいため、撥水領域４６から親水領域４８への電荷の移動が円滑に行われる。また、図２Ａに示す親水領域４８が接地配線５０を介して筐体６と導通している場合、親水領域４８における電荷の偏りがさらに抑制されるため、撥水領域４６から親水領域４８への電荷の移動がさらに円滑に行われる。
【００３２】
このように、本実施形態における防塵ユニット３２は、撥水領域４６が帯電した場合、撥水領域４６の電荷を、境界部４５を介して親水領域４８に移動させ、撥水領域４６が強く帯電することを防止できる。したがって、本実施形態における防塵ユニット３２は、帯電に起因する静電力によって撥水領域４６に塵埃が付着することを防止することができる。また、撮影光を透過させる撥水領域４６に塵埃が付着することを防止することができるため、撮像素子３８によって撮像される像に塵埃が写り込む現象を抑制することができる。
【００３３】
図２Ａに示す親水領域４８の形成方法としては、特に限定されないが、例えばメチルシリケートを加水分解し、親水基であるOH基を表面に形成（Si(OCH3)4+2(H2O)→SiO2+(4(CH3OH))した膜を、図２Ｂに示す基材３６表面に成膜する方法が挙げられる。また、例えば、酸化チタンTiO2を有する層を基材３６の表面に形成することによって、親水領域４８を形成してもよい。親水膜４４が形成される際、基材３６の中央部付近には、当該中央部分に親水膜４４が形成されるのを防止するために、マスキング等の適切な保護手段が施されてもよい。
【００３４】
図３に示す断面図は、撥水膜４０と親水膜４４との境界部４５付近を模式的に表したものであり、基材３６表面に形成される撥水膜４０および親水膜４４の形状に関する変形例を表したものである。図３（ａ）に示す第１変形例では、撥水膜４０と親水膜４４とは、両方とも基材３６のＸ軸負方向側の表面に形成されている。
【００３５】
撥水膜４０のＸ軸負方向側の表面は、親水膜４４のＸ軸負方向側の表面に対して、Ｘ軸負方向側に突出しており、境界部４５付近では、親水膜４４の一部が、撥水膜４０の一部にオーバーラップされている。境界部４５を第１変形例のように形成することによって、親水膜４４表面に形成される薄い水の膜と撥水膜４０との接触面積が広くなる。したがって、第１変形例に示す防塵ユニット３２では、撥水領域４６から親水領域４８への電荷の移動がさらに円滑に行われる。
【００３６】
図３（ｂ）に示す第２変形例では、親水膜４４が、撥水膜４０のＸ軸負方向側の表面の一部に重ねて形成されている。撥水膜４０のうち、親水膜４４が形成されている部分は、その他部分に比べて、Ｘ軸方向の厚みが若干薄く作製されている。したがって、親水膜４４のＸ軸負方向側の表面と、親水膜４４のＸ軸負方向側の表面とは、境界部４５においてほとんど段差が生じないように配置されている。したがって、第２変形例に示す防塵ユニット３２では、撥水領域４６から親水領域４８への電荷の移動が円滑に行われる。
【００３７】
図３（ｂ）に示す第３変形例では、第２変形例と同様に、親水膜４４が、撥水膜４０のＸ軸負方向側の表面の一部に重ねて形成されている。撥水膜４０のＸ軸方向の厚みは略一定であり、親水膜４４のＸ軸負方向側の表面は、撥水膜４０のＸ軸負方向側の表面に対して、Ｘ軸負方向側に突出している。第１〜第３変形例に例示するように、基材３６表面に形成される撥水膜４０および親水膜４４の形状は、各膜４０，４４の原材料または成膜方法に応じて適宜変更することができる。撥水膜４０および親水膜４４の形状を変更した場合でも、撥水膜４０に接して備えられる親水膜４４を有する防塵ユニット３２では、撥水領域４６から親水領域４８への電荷の移動が行われる。
第２実施形態
【００３８】
図４は本発明の第２実施形態に係る防塵ユニット３２の断面図である。第２実施形態に係る防塵ユニット３２は、撥水膜４０および親水膜４４と、基材３６との間に形成された導電膜４１をさらに有する。また、導電膜４１には、親水膜４４と同様に、図４に示す接地配線５０が電気的に接続されていてもよい。第２実施形態に係る防塵ユニット３２は、当該導電膜４１を有する点を除き、第１実施形態に係る防塵ユニット３２と同様である。
【００３９】
図４に示す導電膜４１の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＺｎＯなどの透明導電材料を、基材３６のＸ軸負方向側の表面に成膜することによって、導電膜４１を形成することができる。撥水膜４０および親水膜４４は、導電膜４１を形成した後に、当該導電膜４１のＸ軸負方向側の表面に形成される。撥水膜４０および親水膜４４については、第１実施形態と同様の方法よって形成される。
【００４０】
撥水膜４０の下層に形成された導電膜４１は、薄い撥水膜４０の表面抵抗（Ｘ軸負方向側の表面）を低下させ、撥水領域４６に発生する静電荷を、当該導電膜４１を経由させて撥水領域４６から逃がし易くする。そのため、撥水領域４６の帯電がより効果的に防止される。したがって、本実施形態における防塵ユニット３２は、帯電に起因する静電力によって撥水領域４６に塵埃が付着することをさらに効果的に防止することができる。また、撮影光を透過させる撥水領域４６に塵埃が付着することを防止することができるため、撮像素子３８によって撮像される像に塵埃が写り込む現象を抑制することができる。
【００４１】
なお、撥水膜４０の表面によって構成される撥水領域４６は、第１実施形態と同様に、低表面エネルギーであるため塵埃のような異物との付着力が小さい。また、撥水領域４６は、１実施形態と同様に、水との液架橋力が小さいため、湿度の高い環境において浮遊する塵埃や水分を含有する塵埃に対する付着力が小さい。
【００４２】
したがって、本実施形態に係る防塵ユニット３２は、撥水領域４６に塵埃が付着しにくく、撮像素子３８に記録される像に塵埃が写り込むこと現象を防止できる。また、撥水領域４６に塵埃が付着した場合でも、適切な清掃作業を行うことによって、塵埃を容易に除去することができる。
第３実施形態
【００４３】
図５は、本発明の第３実施形態に係る防塵ユニット３２を備えたデジタル一眼レフ型カメラの概略断面図であり、カメラボディ４の側断面を表している。第２実施形態に係る防塵ユニット３２は、撥水膜４０、親水膜４４またはこれらが形成された基材３６を振動させる振動子４２を有する。振動子４２は、例えば圧電素子と、当該圧電素子に電圧を加えるための電極部等を有する。
【００４４】
振動子４２は、駆動配線２４によって駆動回路２６に対して電気的に接続されている。駆動回路２６は、不図示のボディＣＰＵからの信号を受けて振動子４２を駆動し、撥水領域等に振動を発生させることができる。なお、第３実施形態に係る防塵ユニット３２を備えたデジタル一眼レフ型カメラ（図３）は、防塵ユニット３２が有する振動子４２に関する部分を除き、図１に示すデジタル一眼レフカメラ（第１実施形態）と同様である。
【００４５】
図５および図６に示すように、本実施形態に係る防塵ユニット３２は、略直方体形状を有する２つの振動子４２を有する。振動子４２の取り付け方法は、特に限定されないが、振動子４２は、図６に示すように、親水膜４４のＸ軸負方向側の表面に取り付けられることが好ましい。例えば振動子４２が、接着剤等によって防塵ユニット３２に固定される場合において、親水膜４４の表面のほうが、撥水膜４０の表面より接着剤との結合力が強い傾向にあるため、振動子４２の接着不良を防止することができるからである。
【００４６】
本発明の第３実施形態に係る防塵ユニット３２は、第１実施形態に係る防塵ユニット３２が有する効果に加えて、以下に示す効果をさらに有する。第３実施形態に係る防塵ユニット３２は、撥水領域４６に塵埃が付着した場合でも、振動子４２を駆動させることによって、交換レンズ等をカメラボディ４から取り外すことなく、容易に塵埃を除去することができる。
【００４７】
本実施形態に係る防塵ユニット３２の形状は、矩形平板形状に限定されず、例えば図７に示すような円形平板形状であってもよい。図７に示す第４変形例に係る防塵ユニット３２のＸ軸負方向側の表面には、図２Ａに示す第１実施例と同様に、撥水領域４６と親水領域４８とが形成されている。防塵ユニット３２のＸ軸負方向側の表面のうち、中央部分には、略円形の撥水領域４６が形成されている。
【００４８】
防塵ユニット３２のＸ軸負方向側の表面のうち、外周部付近には、親水領域４８が、当該撥水領域４６の外周に接して備えられている。また、親水領域４８には、振動子４２が接着剤等によって固定されている。当該振動子４２は、図６に示す振動子４２と同様に、撥水領域４６等に振動を発生させることができる。なお、第４変形例に係る防塵ユニット３２は、形状が円形平板形状であることを除き、第３実施形態に係る防塵ユニット３２と同様であり、第３実施形態に係る防塵ユニット３２と同様の効果を有する。
第４実施形態
【００４９】
図８は、本発明の第４実施形態に係る防塵ユニット３２を備えたデジタル一眼レフ型カメラの概略断面図であり、カメラボディ４の側断面を表している。第４実施形態に係る防塵ユニット３２では、防塵ユニット３２が、撮像素子３８および光学ローパスフィルタ３７に対して密封空間を挟んで配置されている。
【００５０】
第４実施形態に係る防塵ユニット３２が有する基材３６は、光学ローパスフィルタ３７および撮像素子３８が配置されている密封空間内部への塵埃の侵入を防止するためのカバー部材である。カバー部材は、ガラスまたは樹脂等の可視光を透過する材料によって形成されている。防塵ユニット３２のＸ負方向側の表面に形成された撥水領域４６および親水領域４８の形状および形成方法は、第１実施形態と同様である。また、振動子４２の取り付け方法については、図５に示す第３実施形態と同様であり、第４実施形態に係る防塵ユニット３２は、第３実施形態に係る防塵ユニット３２と同様の効果を有する。
【００５１】
また、第４実施形態に係る防塵ユニット３２では、光学ローパスフィルタ３７および撮像素子３８が、防塵ユニット３２に対して密封空間を挟んで配置されている。したがって光学ローパスフィルタ３７および撮像素子３８は、防塵ユニット３２の振動子４２等によって発生する物理的な衝撃等からも保護されている。
その他の実施形態
【００５２】
上述の実施形態では、カメラボディとレンズ鏡筒とが着脱可能なデジタル一眼レフカメラに備えられた防塵ユニット３２を用いて説明を行ったが、本発明に係る防塵ユニット３２はこれに限られず、スチルカメラ、ビデオカメラ等、その他のカメラに備えられるものであってもよい。また、表面に撥水膜４０および親水膜４４等が形成される基材３６は、光学ローパスフィルタやカバー部材に限られず、赤外線カットフィルタやその他の光学部品であってもよい。また、防塵ユニット３２は、当該防塵ユニット３２の周辺に浮遊する塵埃を捕獲するための粘着テープ等を有する塵埃捕獲部材をさらに有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の第１および第２実施形態に係る防塵ユニットを備えるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の第１実施形態に係る防塵ユニットの平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示すIIB-IIB線に沿う概略断面図である。
【図３】図３は、防塵ユニットの第１〜第３変形例を表した要部断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る防塵ユニットの概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係る防塵ユニットを備えるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る防塵ユニットに備えられた防塵ユニットの概略断面図である。
【図７】図７は、防塵ユニットの第４変形例を表した平面図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係る防塵ユニットを備えるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
６…  筐体
３２…  防塵ユニット
３６…  基材
３８…  撮像素子
４０…  撥水膜
４１…  導電膜
４２…  振動子
４４…  親水膜
４５…  境界部
４６…  撥水領域
４８…  親水領域
【図１】
2009204803.tif 000003
【図２Ａ】
2009204803.tif 000004
【図２Ｂ】
2009204803.tif 000005
【図３】
2009204803.tif 000006
【図４】
2009204803.tif 000007
【図５】
2009204803.tif 000008
【図６】
2009204803.tif 000009
【図７】
2009204803.tif 000010
【図８】
2009204803.tif 000011