(57)【要約】【課題】ワイパーフレームの高剛性化及び薄型化を両立させる。【解決手段】光学フィルタ１４の表面に付着した塵埃等の異物を除去するためのワイパー式のクリーニングユニット３０において、ワイパーフレーム３１は、平坦部３１ａと、異物除去部材３３を固定する取付部３１ｂと、取付部３１ｂの周囲を取り囲む補強部３１ｃと、両端の板バネ状のバネ部３１ｄ及び３１ｅにより構成され、金属の薄板にプレスの絞り加工によって凹部を形成し、その凹部の底部を取付部３１ｂ、側面部を補強部３１ｃとしている。ワイパーフレーム３１の一端（バネ部３１ｄ）が、ワイパー取り付けピン３２によってナット２５に取り付けられ、また、ワイパーフレーム３１の他端（バネ部３１ｅ）が、ワイパー規制部材２６の溝部２６ａに間挿される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、
前記光学素子の表面に当接するように異物除去部材を保持する帯状又は板状のワイパーフレームと、
前記異物除去部材で前記光学素子の表面を拭き取るために前記ワイパーフレームを移動させる駆動機構とを備え、
前記ワイパーフレームは、前記異物除去部材を固定する取付部と、前記取付部の周囲すべて或いは一部を取り囲む補強部とを具備し、前記光学素子の表面の法線方向における前記補強部の厚さが前記取付部の厚さより厚くなっていることを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記ワイパーフレームは金属板からなり、前記取付部及び前記補強部はプレス加工によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記ワイパーフレームは樹脂で成形されており、前記補強部は前記取付部の周囲に設けられた厚肉部からなること特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記光学素子と前記異物除去部材との間に当接力を生じさせるための付勢手段を前記ワイパーフレームと一体に構成することを特徴とする請求項２又は３に記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記ワイパーフレームに一体形成された板バネ状のバネ部により構成されることを特徴とする請求項４に記載の異物除去装置。
【請求項６】
光学素子の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、
前記光学素子の表面に当接するように異物除去部材を保持する帯状又は板状のワイパーフレームと、
前記異物除去部材で前記光学素子の表面を拭き取るために前記ワイパーフレームを移動させる駆動機構とを備え、
前記ワイパーフレームに凹部を形成し、その凹部の底部に前記異物除去部材を固定することを特徴とする異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子カメラ等に内蔵された撮像素子の前方やデータプロジェクタ等に内蔵された画像表示素子の前方に配置された光学素子の表面に付着した塵埃等の異物を除去するのに利用して好適な異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影光学系と、ＣＣＤやＣ-ＭＯＳセンサ等の撮像素子とを用いて静止画や動画を撮影するいわゆる電子カメラは、ズーム光学系、焦点調節光学系、シャッタ、絞り（アイリス）、クイックリターンミラー等の可動機構を有するのが一般的である。ここで、これら可動機構の摺動部から排出される摩耗紛や、外界から進入した塵埃等の異物が、撮像素子のカバーガラスや撮像素子の近傍に配置されたフィルタ（光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ）の表面に付着することがある。このように光学素子の表面に異物が付着した状態で撮影を行うと、異物の影が被写体像と共に写り込んでしまい、高品位な画像が得られないことがある。
【０００３】
また、液晶パネル等の表示素子、照明光源、及び投影光学系により構成されるデータプロジェクタやプロジェクションテレビにおいても、外界から進入した塵埃等の異物が液晶パネル或いはその前面の保護ガラスに付着することがある。このように光学素子の表面に異物が付着した状態で投影を行うと、異物の影が投影画像に写り込んでしまい、画像品位の低下を招いてしまう。
【０００４】
このような異物を除去するための一つの手法として、ワイパーを用いて光学素子表面を清掃する機構（ワイパー式の異物除去機構）が種々提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１や特許文献２には、ゴム等の可撓性部材を備えたワイパーブレードがモータ軸に支持され、デジタル一眼レフカメラに内蔵された撮像素子のガラス表面を拭き取り走査することで、該表面に付着した塵埃を除去する機構が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、フェルト又は植毛ブラシで構成されたワイパー部材の両端がリボン（ベルト）で支持され、交換式レンズをカメラ本体に装着する動作に連動して、撮像素子のガラス表面を清掃する機構が開示されている。
【０００７】
また、特許文献４には、植毛材、多孔質材等の収縮性・弾力性のある材料で製作されたワイパー部材が、フォーカルプレンシャッタのスリット形成縁に設けられ、シャッタチャージ時に撮像素子のガラス表面を清掃する機構が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２９８６４０号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４４０号公報
【特許文献３】特開２００５−５９７２号公報
【特許文献４】特開２００３−５２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したようなワイパー式の異物除去機構においては、被清掃平面の全領域に渡って均一な異物除去効果を得るために、ワイパー部材と被清掃平面との間の当接力分布を一定にすることが求められる。そのためには、ワイパー部材自身、或いは、これを支持するワイパーアーム（ワイパーフレームとも称する）の剛性を高くして、有害な弾性変形を防止する必要がある。
【００１０】
また、ワイパー式の異物除去機構をカメラ等の光学機器に内蔵する場合、被清掃平面の対向部にはシャッタ機構や光学部材が隣接して配置され、ワイパー機構が占有できる空間は極めて少ない。
【００１１】
このようにワイパー式の異物除去機構には、安定した異物除去効果を得るための高剛性化と、狭い空間に収納するための薄型化とを両立させることが要求されるが、上述の公知技術では以下のような欠点があった。
【００１２】
特許文献１及び特許文献２において開示された構造では、ワイパーブレードが平板状のワイパーアームに装着されているため、高剛性化と薄型化との両立が困難である。
【００１３】
また、特許文献３において開示された構造では、フェルト又は植毛ブラシがリボンを介してガラス表面に当接するが、ワイパー部材の剛性を高めるための構成が開示されていない。そのため、ワイパー部材と被清掃部材との間の押圧力（当接力）分布を均一にすることが困難である。
【００１４】
また、特許文献４において開示された構造では、ワイパー部材を支持するワイパーアームはシャッタ羽根と兼用されている。この場合に、シャッタ羽根は、走行時の空気抵抗を減らすために、通常の構造部材と比較して極めて薄い板が用いられるため、ワイパーアームとして所定の剛性を備えることは非常に困難である。
【００１５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、ワイパーフレームの高剛性化及び薄型化を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の異物除去装置は、光学素子の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、前記光学素子の表面に当接するように異物除去部材を保持する帯状又は板状のワイパーフレームと、前記異物除去部材で前記光学素子の表面を拭き取るために前記ワイパーフレームを移動させる駆動機構とを備え、前記ワイパーフレームは、前記異物除去部材を固定する取付部と、前記取付部の周囲すべて或いは一部を取り囲む補強部とを具備し、前記光学素子の表面の法線方向における前記補強部の厚さが前記取付部の厚さより厚くなっていることを特徴とする。
本発明の別の異物除去装置は、光学素子の表面に付着した異物を除去するための異物除去装置であって、前記光学素子の表面に当接するように異物除去部材を保持する帯状又は板状のワイパーフレームと、前記異物除去部材で前記光学素子の表面を拭き取るために前記ワイパーフレームを移動させる駆動機構とを備え、前記ワイパーフレームの本体に凹部を形成し、その凹部の底部に前記異物除去部材を固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、異物除去部材を保持するワイパーフレームの高剛性化及び薄型化を両立させることができ、異物除去装置を小型化しながら、光学素子の全面を確実に拭き取ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した異物除去装置を含むデジタル一眼レフカメラの構成を示す図である。デジタル一眼レフカメラは、カメラ本体１と、交換レンズユニット８０とにより構成される。同図は、デジタル一眼レフカメラの撮影準備状態を示す。
【００１９】
カメラ本体１には交換レンズユニット８０がカメラマウント２とレンズマウント８２によって着脱可能に固定される。このとき、カメラ側接点３とレンズ側接点８４とが接触することで、不図示のカメラ内制御回路とレンズ内制御回路の電気的な接続がなされ、カメラ本体１から交換レンズユニット８０への電力の供給やレンズを制御するための通信が行われる。
【００２０】
交換レンズユニット８０が有する撮影光学系８１、虹彩絞り８３を透過した光束は、カメラ本体１のメインミラー５に入射する。メインミラー５はハーフミラーとなっており、ここで反射した光束はファインダスクリーン９へと導かれ、ファインダスクリーン９に被写体像が形成される。撮影者は、ペンタダハプリズム１１及び接眼レンズ１２を介してファインダスクリーン９上の被写体像を観察することができる。測光センサ１６は、ファインダスクリーン９上の被写体像の明るさを測定する。
【００２１】
一方、メインミラー５を透過した光束は、サブミラー７にて下方へ反射し、焦点検出装置１０へと導かれる。焦点検出装置１０は、撮影光学系８１のピントずれ量、いわゆるデフォーカス量を検出し、撮影光学系８１が合焦状態となるように撮影光学系８１を駆動するレンズ駆動量を演算する。このレンズ駆動量が接点３、８４を介して交換レンズユニット８０へ送出されると、レンズは不図示のモータを制御し、撮影光学系８１を駆動して焦点調節を行う。
【００２２】
メインミラー５はメインミラー保持枠６に接着固定され、メインミラー保持枠６はヒンジ軸６ａによって不図示のミラーボックスに対して回転可能に軸支されている。また、サブミラー７はサブミラー保持枠８に接着固定され、サブミラー保持枠８はヒンジ軸８ａによってメインミラー保持枠６に対して回転可能に軸支されている。
【００２３】
サブミラー７の後方には、フォーカルプレンシャッタ１３が配置される。フォーカルプレンシャッタ１３のシャッタ先幕１３ａは、通常閉じた状態、すなわち後述する撮像素子１５を遮光した状態としている。
【００２４】
フォーカルプレンシャッタ１３の後方には、光学ローパスフィルタ及び赤外線カットフィルタを一体化した光学フィルタ１４が配置される。撮影時には、光学フィルタ１４を透過した光束が更に後方に配置された撮像素子１５へと入射される。
【００２５】
撮像素子１５は、カバーガラス１５ａ、センサパッケージ１５ｂ、センサチップ１５ｃ、センサ基板１５ｄにより構成される。ここで撮像素子或いは撮像手段とは、狭義にはセンサチップ１５ｃ単体、広義には前記構成部材１５ａ〜１５ｄからなる撮像素子ユニット、更には該撮像素子ユニット及び光学フィルタ１４を合わせた構造体を指すものとする。
【００２６】
カメラ本体１の背面には、ＬＣＤ等の表示器６０が配置されている。表示器６０には、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像等が表示される。
【００２７】
シャッタ１３の後方かつ光学フィルタ１４の光学的有効面の外側空間には、光学素子である光学フィルタ１４の表面に付着した塵埃等の異物を除去するためのワイパー式のクリーニングユニット３０が配置される。このクリーニングユニット３０が、本発明の異物除去装置として機能するものである。クリーニングユニット３０には、詳しくは後述するが、構成部材としてワイパーフレーム３１及びモータ２４を含む。
【００２８】
撮像素子及びクリーニングユニット３０は、撮像素子保持台２０に固定される。
【００２９】
ここで、図２はクリーニングユニット３０の構成を示す図であり、図２（ａ）は撮影レンズ側から見た平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線の断面図である。また、図３は第１の実施形態のワイパーフレーム３１の斜視図であり、図３（ａ）は撮影レンズ側から見た斜視図、図３（ｂ）は撮像素子側から見た斜視図である。以下、これら図２、３を参照して、クリーニングユニット３０の構造を説明する。
【００３０】
図２において、撮像素子保持台２０には、光学フィルタ１４の一端側（図２の左側）にてモータ台２１が設置される。モータ台２１は、金属長板の上下端を折り曲げて製作されたものであり、下端にはモータ２４が固定される。モータ台２１の折り曲げ部の内側には、上下方向に延伸するガイド軸２３が固定される。モータ２４の出力軸にはリードスクリュー２２が一体に設けられ、ガイド軸２３と平行に配置される。リードスクリュー２２にはナット２５が螺合しており、モータ２４の回転に応じてナット２５がガイド軸２３に沿ってスライドするように構成されている。
【００３１】
また、撮像素子保持台２０には、光学フィルタ１４の他端側（図２の右側）にてワイパー規制部材２６が設置される。ワイパー規制部材２６は、同図（ａ）の紙面上において上下方向に延伸する角柱状をなし、該角柱の延伸方向には、図２（ｂ）に示すように断面形状が一様な溝部２６ａが形成されている。
【００３２】
次に、ワイパーフレーム３１について説明する。図２にはワイパーフレーム３１をクリーニングユニット３０に組み込んだ状態を、図３にはワイパーフレーム３１単体を示している。ワイパーフレーム３１は、光学フィルタ１４の表面に当接するように異物除去部材３３を保持するものであり、金属の薄板で製作され、帯状又は板状をなす。
【００３３】
ワイパーフレーム３１は、平坦部３１ａと、異物除去部材３３を固定する取付部３１ｂと、取付部３１ｂの周囲を取り囲む補強部３１ｃと、両端の板バネ状のバネ部３１ｄ及び３１ｅにより構成される。具体的には、金属の薄板にプレス加工によって凹部を形成し、その凹部の底部を取付部３１ｂ、側面部を補強部３１ｃとしている。
【００３４】
取付部３１ｂの光学フィルタ１４と対向する面（凹部の底部）には、異物除去部材３３が固定される。異物除去部材３３には、省スペース化を実現するために薄いこと、光学フィルタ１４との当接状態を安定させるために厚さ方向に弾性を有すること、光学フィルタ１４に傷をつけないこと等の特性が要求される。これらの条件を満足する部材として、静電植毛によって製造された植毛部材、布や不織布等のクリーニングクロス、発泡ウレタンシート、エアフィルタ等が好適である。また、異物除去部材３３の厚さは、薄型化及び弾性維持の両立を図るため、０．３ｍｍ乃至１．５ｍｍ程度が好適であり、両面接着テープもしくは接着剤を用いて取付部３１ｂに固定される。
【００３５】
図２に説明を戻して、ワイパーフレーム３１の一端（バネ部３１ｄ）が、ワイパー取り付けピン３２によってナット２５に取り付けられる。また、ワイパーフレーム３１の他端（バネ部３１ｅ）が、ワイパー規制部材２６の溝部２６ａに間挿される。ワイパー取り付けピン３２及びワイパー規制部材２６は、バネ部３１ｄ及び３１ｅに所定の撓み量を与えるように、その寸法が設定されている。したがって、ワイパーフレーム３１により保持されている異物除去部材３３は所定の圧力で光学フィルタ１４に当接する。
【００３６】
なお、ワイパーフレーム３１の光学フィルタ１４と対向する面（平坦部３１ａ）には、保護部材３４が配設される。保護部材３４は、ワイパーフレーム３１が傾いて走査された場合にも、光学フィルタ１４に接触して傷をつけないようにするために設けられたものであり、布やゴム板が好適である。
【００３７】
また、ワイパー位置検出部２７及び２８は、ワイパーフレーム３１が駆動範囲の下端及び上端に到達したことを検出するためのものであり、フォトリフレクタ等が好適に用いられる。
【００３８】
このようにしたクリーニングユニット３０において、モータ２４を正転駆動すると、ナット２５の昇降によってワイパーフレーム３１が図２（ａ）の下から上に向かってスライド移動し、異物除去部材３３が光学フィルタ１４の表面を拭き取る（走査）。ワイパーフレーム３１が駆動範囲の上端に達したことをワイパー位置検出部２８が検出すると、モータ２４を反転駆動する。モータ２４を反転駆動すると、ワイパーフレーム３１が図２（ａ）の上から下に向かってスライド移動する。ワイパーフレーム３１が駆動範囲の下端に達したことをワイパー位置検出部２７が検出すると、モータ２４を停止する。本実施形態では、モータ２４、ナット２５、リードスクリュー２２等が相まって本発明でいう駆動機構を構成する。
【００３９】
ワイパーフレーム３１がスライド移動する際、バネ部３１ｅの先端部はワイパー規制部材２６の溝部２６ａに摺接しながら移動する。そこで、異物除去部材３３と光学フィルタ１４との間の当接力は、異物除去動作の開始から終了にわたって略一定に保たれ、光学フィルタ１４の表面に付着した塵埃等の異物が除去される。
【００４０】
ここで、図３を参照すると、取付部３１ｂの周囲すべてには、プレスの絞り加工によって形成された補強部３１ｃが設けられている。そして、光学フィルタ１４の表面の法線方向における補強部３１ｃの厚さ、換言するとその高さは、取付部３１ｂの厚さより厚く（大きく）なっている。このようにワイパーフレーム３１に補強部３１ｃを設けることで、特に板厚方向の曲げ剛性を格段に高めることができる。一方で、バネ部３１ｄ及び３１ｅは上述したように薄い金属板製であるので、バネ定数を小さくすることができる。
【００４１】
すなわち、本実施形態のワイパーフレーム３１では、薄い金属板等を用いることで付勢手段たるバネ部３１ｄ及び３１ｅのバネ定数を小さくし、取付部３１ｂの周囲を取り囲むように補強部３１ｃを設けることで、ワイパーフレーム３１の剛性維持を図っている。したがって、クリーニングユニット３０や撮像素子を構成する各部材に寸法誤差が生じても、バネ部３１ｄ及び３１ｅのバネ定数が小さいので、異物除去部材３３の当接力の変動を抑えることができる。また、異物除去部材３３の当接力が変動しても、異物除去部材３３を保持する部位の剛性が高く、ワイパーフレーム３１の弾性変形が防止されるので、異物除去部材３３と光学フィルタ１４の間の当接力分布を均一に維持することが可能である。
【００４２】
図４は、本実施形態のデジタル一眼レフカメラの電気回路構成を示すブロック図である。まず、カメラ本体１が内蔵する各種回路を説明する。４１はカメラ本体１の種々の制御を司るカメラＣＰＵであり、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を有する。４２はカメラ内電源回路であり、リチウムイオン電池等の二次電池及び昇圧回路により構成される。
【００４３】
４３は測光センサ駆動回路であり、測光センサ１６を駆動し、測光結果を演算してその出力をカメラＣＰＵ４１に通信する。４４は表示器駆動回路であり、表示器６０の表示制御を行う。４５は操作スイッチ駆動回路であり、不図示の各種操作スイッチ、例えば電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、撮影モード選択スイッチ等が操作されたか否かを判別する。４６は着脱可能なフラッシュメモリであり、撮影済み画像データを記録する。４７はクリーニング機構駆動回路であり、上述したクリーニングユニット３０の駆動制御を行う。
【００４４】
５５は撮像素子駆動回路であり、撮像素子１５の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をカメラＣＰＵ４１に送信する。５０はＡＦセンサ駆動回路であり、焦点検出装置１０が内蔵するＡＦセンサを駆動し、焦点検出信号をカメラＣＰＵ４１に送信する。５２はミラー駆動回路であり、メインミラー保持枠６を駆動することで、メインミラー５及びサブミラー７を撮影光路の内外に進退させる。５３はシャッタ駆動回路であり、カメラＣＰＵ４１からの指令信号に基づいてシャッタ１３の先幕及び後幕の駆動トリガ制御を行うほか、露光制御完了後には不図示のチャージモータを駆動して、シャッタ幕走行バネをチャージする。
【００４５】
次に、交換レンズユニット８０が内蔵する各種回路を説明する。９１はレンズＣＰＵであり、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を有する。レンズＣＰＵ９１は、カメラＣＰＵ４１と通信して各種データと指令信号を授受するほか、以下の回路を制御する。９２はレンズ内電源回路であり、カメラ内電源回路４２から供給された電力を、レンズ内の各種回路やアクチュエータに供給する。
【００４６】
９３は絞り駆動回路であり、虹彩絞り８３の開口径を制御する。９４はフォーカス駆動回路であり、不図示のフォーカスモータを駆動し、焦点調節用レンズを光軸方向に進退駆動する。
【００４７】
図５は、本実施形態のデジタル一眼レフカメラの異物除去動作を説明するためのフローチャートである。撮影者がカメラ本体１に設置された不図示のメインスイッチをオン操作すると、ステップＳ１０１以降の処理を実行する。
【００４８】
ステップＳ１０１では、クリーニングユニット３０を駆動させる。具体的には、モータ２４の通電制御により、既述したようにワイパーフレーム３１の往復走査を行う。
【００４９】
ステップＳ１０２では、撮影条件設定を受付ける状態に待機する。ここでは、撮影者が表示器６０を目視しながら、不図示の操作スイッチを操作して露出制御や焦点調節、或いは記録画質の選択操作を行う。
【００５０】
ステップＳ１０３では、撮影者によりクリーニング指示がなされたか否か（不図示のクリーニング指示操作部材が操作されたか否か）を判別する。クリーニング指示がなされた場合はステップＳ１０４に移行し、ワイパーフレーム３１の往復走査を行った後、ステップＳ１０５に移行する。クリーニング指示がなされていない場合はステップＳ１０５に移行する。
【００５１】
ステップＳ１０５では、不図示の撮影準備スイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されるまで待機する。撮影準備スイッチがオン操作された場合はステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６では、測光センサ１６を用いて被写界の輝度を測定し、所定の露出制御プログラムに基づいて絞り値及びシャッタ秒時を決定する。続いて、ステップＳ１０７では、焦点検出装置１０を用いて焦点状態を検出し、撮影光学系の焦点調節用レンズを光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。
【００５２】
ステップＳ１０８では、不図示の撮影開始スイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されるまで待機する。撮影開始スイッチがオン操作された場合はステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、撮影動作を実行する。具体的には、まず交換レンズユニット８０が内蔵する虹彩絞り８３の開口径を制御するとともに、メインミラー５及びサブミラー７を撮影光路外に退避させる。その後、フォーカルプレンシャッタ１３の駆動制御を行い、撮像素子１５に所定の光量を与えて撮影を行う。撮影が終了すると、虹彩絞り８３と、メインミラー５及びサブミラー７を初期状態に復帰させる。そして、撮像素子は、取得した画像信号をカメラＣＰＵ４１に送信し、撮影が完了する。
【００５３】
ステップＳ１１０では、メインスイッチがオフ操作されたか否かを判別する。メインスイッチがオフ操作されていない場合はステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２〜Ｓ２０９を繰り返し実行する。メインスイッチがオフ操作された場合はステップＳ１１１に移行する。ステップＳ１１１では、ワイパーフレーム３１の往復走査を行い、その後、本処理を終了する。
【００５４】
以上述べたように、
（１）薄い金属板からなるワイパーフレーム３１の一部に取付部３１ｂ及び補強部３１ｃを形成し、取付部３１ｂに所定厚さの異物除去部材３３を収納するので、移動部分の薄型化と剛性維持、及び異物除去部材３３の弾性確保を図ることができる。したがって、異物除去部材３３と光学フィルタ１４との間の当接力分布を均一にでき、異物除去にムラが生じるのを防止することができる。
（２）異物除去部材３３を光学フィルタ１４に当接させるための付勢手段として、バネ部３１ｄ及び３１ｅをワイパーフレーム３１に一体形成したので、クリーニングユニット３０を小型化し、安価に提供することができる。
（３）付勢手段（バネ部３１ｄ及び３１ｅ）は薄い金属板からなるので、バネ定数を小さくすることができ、クリーニングユニット３０を構成する各種部材の寸法誤差が生じても付勢力の変化を抑えることができる。これにより、安定した異物除去効果を得ることができるとともに、駆動手段であるモータ２４の負荷変動の増加も防止することができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態のワイパーフレーム１３１の斜視図である。第２の実施形態のワイパーフレーム１３１は、第１の実施形態のワイパーフレーム３１の変形例である。図６は図３（ｂ）の撮像素子側から見た斜視図に対応する。なお、ワイパーフレーム以外の構成は第１の実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
ワイパーフレーム１３１は、第１の実施形態と同様、光学フィルタ１４の表面に当接するように異物除去部材３３を保持するものであり、金属の薄板で製作され、帯状又は板状をなす。
【００５７】
ワイパーフレーム１３１は、異物除去部材３３を固定する取付部１３１ｂと、取付部１３１ｂの上下に設けられた補強部１３１ｃと、両端の板バネ状のバネ部１３１ｄ及び１３１ｅにより構成される。具体的には、金属の薄板の両長手辺をプレスの曲げ加工により折り曲げて壁を形成し、その壁を補強部１３１ｃとしている。
【００５８】
ここで、図６を参照すると、取付部１３１ｂの周囲一部には、プレスの曲げ加工によって形成された補強部１３１ｃが設けられている。そして、光学フィルタ１４の表面の法線方向における補強部１３１ｃの厚さ、換言するとその高さは、取付部１３１ｂの厚さより厚く（大きく）なっている。このようにワイパーフレーム１３１に補強部１３１ｃを設けることで、特に板厚方向の曲げ剛性を格段に高めることができる。一方で、バネ部１３１ｄ及び１３１ｅは上述したように薄い金属板製であるので、バネ定数を小さくすることができる。
【００５９】
第２の実施形態のワイパーフレーム１３１においては、第１の実施形態のワイパーフレーム３１でいう平坦部３１ａがないので、曲げ剛性が若干低下するものの、走査方向の幅を小さくすることができ、小型化に有利である。
【００６０】
（第３の実施形態）
第１、２の実施形態では、金属の薄板からなるワイパーフレームを説明したが、第３の実施形態では、射出成形された樹脂製のワイパーフレーム２３１を説明する。なお、ワイパーフレーム以外の構成は第１の実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６１】
図７は第３の実施形態のワイパーフレーム２３１の斜視図であり、図７（ａ）は撮影レンズ側から見た斜視図、図７（ｂ）は撮像素子側から見た斜視図である。ワイパーフレーム２３１は、光学フィルタ１４の表面に当接するように異物除去部材３３を保持するものであり、樹脂を射出成形して製作され、帯状又は板状をなす。樹脂としては、薄肉成形に適した液晶ポリマーが好適だが、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＡＢＳ（アクリル・ブタジエン・スチレン）等を用いてもよい。
【００６２】
ワイパーフレーム２３１は、平坦部２３１ａと、異物除去部材３３を固定する取付部２３１ｂと、両端の板バネ状のバネ部２３１ｄ及び２３１ｅにより構成される。具体的には、厚さ２．０ｍｍ程度の平板の中央に深さ０．８ｍｍ程度の凹部を形成し、その凹部の底部を取付部２３１ｂとしている。この場合、平坦部２３１ａが取付部２３１の周囲すべてを取り囲む厚肉部となり、補強部として機能する。
【００６３】
取付部２３１ｂの厚さは１．２ｍｍで、その周囲の平坦部２３１ａの厚さは２．０ｍｍであるので、光学フィルタ１４の表面の法線方向における平坦部２３１ａ（補強部の役目をなす）の厚さは取付部２３１ｂの厚さより厚くなっている。
【００６４】
取付部２３１ｂには、厚さ１．０ｍｍ程度の異物除去部材３３が装着されるので、該異物除去部材３３は、ワイパーフレーム２３１（の平坦部２３１ａ）より０．２ｍｍ程度突出する。
【００６５】
本実施形態のワイパーフレーム２３１では、最も厚い平坦部２３１ａにより曲げ剛性が規定され、弾性変形が防止される。また、薄肉となった取付部２３１ｂには比較的厚い異物除去部材３３が装着できるので、異物除去部材３３の弾性変形を可能としている。一方、ワイパーフレーム２３１（平坦部２３１ａ）の両端には、薄板状のバネ部２３１ｄ及び２３１ｅが一体的に成型され、バネ部２３１ｄがナット２５に装着され、バネ部２３１ｅがワイパー規制部材２６の溝部２６ａに間挿される。
【００６６】
以上の構成において、モータ２４を駆動するとリードスクリュー２２の回転に応じてナット２５が移動し、ワイパーフレーム２３１は光学フィルタ１４の表面を走査する。このとき、異物除去部材３３と光学フィルタ１４の間には、第１の実施形態と同様に、バネ部２３１ｄ及び２３１ｅの弾性変形によって所定の当接力が生じている。また、ワイパーフレーム２３１は、上述したように曲げ剛性が高められているので、当接力が生じても弾性変形が防止される。更に、異物除去部材３３は厚さ方向に弾性を有するので、光学フィルタ１４との当接力分布を均一に維持し、光学フィルタ１４の表面に付着した異物を効率よく除去することが可能である。
【００６７】
以上述べたように、
（１）樹脂で成型された平板状のワイパーフレーム２３１の一部に取付部２３１ｂを形成し、取付部２３１ｂに所定厚さの異物除去部材３３を収納するとともに、取付部２３１ｂの周囲に取付部２３１ｂより厚肉の補強部（平坦部２３１ａ）を設ける。これにより、移動部分の薄型化と剛性維持、及び異物除去部材３３の弾性確保を図ることができる。したがって、異物除去部材３３と光学フィルタ１４との間の当接力分布を均一にでき、異物除去にムラが生じるのを防止することができる。
（２）異物除去部材３３を光学フィルタ１４に当接させるための付勢手段として、バネ部２３１ｄ及び２」３１ｅをワイパーフレーム２３１に一体形成したので、クリーニングユニット３０を小型化し、安価に提供することができる。
（３）付勢手段（バネ部２３１ｄ及び２３１ｅ）は流動性のよい樹脂材料を用いて薄肉成形しているので、バネ定数を小さくすることができ、クリーニングユニット３０を構成する各種部材の寸法誤差が生じても付勢力の変化を抑えることができる。これにより、安定した異物除去効果を得ることができるとともに、駆動手段であるモータ２４の負荷変動の増加も防止することができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
図８は第４の実施形態のワイパーフレーム３３１の斜視図である。第４の実施形態のワイパーフレーム３３１は、第３の実施形態のワイパーフレーム２３１の変形例である。なお、ワイパーフレーム以外の構成は第１の実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
ワイパーフレーム３３１は、平坦部３３１ａと、異物除去部材３３を固定する取付部３３１ｂと、両端の板バネ状のバネ部３３１ｄ及び３３１ｅにより構成され、その外形形状は第２の実施形態のワイパーフレーム２３１と略同形であるが、取付部３３１ｂの上下に２本の細い金属板３３１ｆがインサートされている。この場合、金属板３３１ｆの幅がワイパーフレーム３３１の厚さ方向に延伸するので、平坦部３３１ａの補強効果に金属板３３１ｆの補強効果が追加され、ワイパーフレーム３３１を厚くすることなく、曲げ剛性を大幅に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、デジタルカメラ以外にも、データプロジェクタ等の画像表示装置へ応用しても、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明を適用した異物除去装置を含むデジタル一眼レフカメラの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態のクリーニングユニットの構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態のワイパーフレームの斜視図である。
【図４】第１の実施形態のデジタル一眼レフカメラの電気回路構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態のデジタル一眼レフカメラの異物除去動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】第２の実施形態のワイパーフレームの斜視図である。
【図７】第３の実施形態のワイパーフレームの斜視図である。
【図８】第４の実施形態のワイパーフレームの斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
３０                                        クリーニングユニット
２１                                        モータ台
２２                                        リードスクリュー
２３                                        ガイド軸
２４                                        モータ
２５                                        ナット
３１、１３１、２３１、３３１                ワイパーフレーム
３１ｂ、１３１ｂ、２３１ｂ、３３１ｂ        取付部
３１ｃ、１３１ｃ、２３１ｃ、３３１ｃ        補強部
３１ｄ、１３１ｄ、２３１ｄ、３３１ｄ        バネ部
３１ｅ、１３１ｅ、２３１ｅ、３３１ｅ        バネ部
３２                                        ワイパー取り付けピン
３３                                        異物除去部材
３４                                        保護部材
【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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