CN102238330B - 振动装置及使用该振动装置的图像设备 - Google Patents

Abstract

振动装置及使用该振动装置的图像设备。振动装置具有Bucom、防尘过滤器、压电元件以及防尘过滤器控制电路。所述防尘过滤器总体上形成为板状，具有至少一条相对于该板状的部件表面上的某个假想轴对称的边。压电元件与形成在所述防尘过滤器上的一条边邻接，并且沿着该一条边配置在所述部件表面上，且构成为使所述防尘过滤器的部件表面产生具有与所述部件表面垂直的振动振幅的振动。Bucom和防尘过滤器控制电路驱动所述压电元件，使得所述部件表面产生如下的振动：在所述部件表面上，具有垂直于该部件表面的振动振幅的振动的波峰的峰线成为闭合曲线，成为该闭合曲线的中心的中心振动区域的重心被围在基本上不具有垂直于该部件表面的振动振幅的波节区域中。

Description

振动装置及使用该振动装置的图像设备

技术领域

本发明涉及具有摄像元件和显示元件等图像形成元件的图像设备、及使在这种图像设备中配置在图像形成元件的前面的防尘部件振动的振动装置。

背景技术

作为具有图像形成元件的图像设备，已经公知有具有如下摄像元件的摄像装置，该摄像元件能够获得与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号。另外，还公知有具有液晶等显示元件的图像投影装置，该显示元件显示要投影到屏幕上的图像。近年来，在使用这种图像形成元件的图像设备中，画质明显提高。因此，在摄像元件和显示元件这些图像形成元件的表面或者位于这些图像形成元件前面的透明部件(光学元件)的表面附着有尘埃，导致在生成的图像上产生尘埃的影子，这成为一个大问题。

例如，构成为能够在照相机机身上自由装卸摄影光学系统的所谓“可更换镜头”式的数字照相机已经普遍被实际应用。在用户需要时，这种可更换镜头的数字照相机通过任意地装卸更换所需要的摄影光学系统，由此能够在一个照相机机身中选择使用多种摄影光学系统。因此，在该照相机中，在从照相机机身上卸下该摄影光学系统时，有时在照相机所处的周围环境中浮游的尘埃进入照相机机身内，尘埃附着在摄像元件的表面上或位于其前面的镜头或玻璃罩等透明部件(光学元件)的表面上。另外，在照相机机身内部，例如配置有快门、光圈机构等进行机械式动作的各种机构。这些各种机构等在动作时产生尘埃等，这些尘埃有时也附着在摄像元件的表面上。

另外，使用光源和投影光学系统，将显示于CRT、液晶等显示元件上的图像放大投影在屏幕上来欣赏图像的投影仪也得到实际应用。在这种投影仪中，有时尘埃附着在显示元件的表面上或位于该显示元件前面的镜头或玻璃罩等透明部件(光学元件)的表面上，并产生尘埃的影子被放大投影在屏幕上的情况。

因此，开发了各种机构，用于去除附着在这种图像设备内部的图像形成元件表面上或位于该图像形成元件前面的镜头或玻璃罩等透明部件(光学元件)的表面上的尘埃。

例如，在美国US 2004/0169761A1公开的具有尘埃去除机构的电子摄像装置中，在圆盘状的玻璃板(防尘部件)的外周部固定有圆环板状的压电元件(施振部件)。在对压电元件施加预定频率的频率电压时，在圆盘状的玻璃板的中心产生同心圆状的驻波弯曲振动，通过该振动来去除附着在圆盘状的玻璃板上的尘埃。其中，按照预定的施振频率产生的振动(振动模式1)是具有同心圆状的波节的驻波。该波节的振动振幅较小，所以在该波节的部分不能去除尘埃。因此，按照不同的频率来施振，使圆盘状的玻璃板产生在与上述振动模式1不同的部位具有同心圆状的波节的驻波振动(振动模式2)。由此，形成在上述振动模式1下波节所处的部位振动振幅较大的状态。

另外，在日本特开2007-228246号公报中，在矩形板状的防尘部件的相对的边分别设置压电元件。并且，使这些压电元件产生预定频率的振动，使防尘部件共振并处于产生与边平行的波节的驻波振动模式。并且，与上述美国US 2004/0169761A1相同，为了变更波节的位置，使防尘部件以不同的频率共振而处于驻波振动模式。这些振动模式都产生具有与防尘部件的边平行的波节的弯曲振动。

在上述美国US 2004/0169761A1公开的尘埃去除机构中，通过产生同心圆状的振动，能够获得非常大的振动振幅，去除尘埃的能力非常高。但是，相对于矩形的摄像元件，防尘部件是具有包围摄像元件的直径的圆形玻璃板(光学元件)，所以导致尘埃去除机构变大。并且，圆环状的压电元件较大，很难没有偏差地高性能地形成。

与此相对，在上述日本特开2007-228246号公报公开的尘埃去除机构中，通过形成为矩形板状，防尘部件相比上述美国US 2004/0169761A1能够形成为小型部件。但是，由于是具有与矩形的边平行的波节的振动模式，所以不能增大振动的振幅，不能产生上述美国US 2004/0169761A1所能够产生的那样大的振动振幅。因此，从防尘部件去除尘埃的能力低。振动振幅小是因为不能将来自与波节垂直的边的反射波合成为驻波。即，由于合成来自一条边的反射波，所以成为具有与边平行的振动的波峰、波谷的驻波。尤其在防尘部件的矩形的短边与长边之比(短边/长边)较小时，该趋势更加明显。并且，由于在矩形板状的防尘部件的相对的边上分别设置压电元件，因此防尘部件大型化。此外，由于必须向各压电元件提供驱动电压，导致驱动压电元件的电路的大型化、驱动控制复杂化。

如上所述，当形成具有圆形振动振幅的波峰的驻波时，能够增大振动振幅并获得较大的尘埃去除能力，但防尘部件的形状需要是圆形或接近圆形的形状，这导致装置变大。并且，虽然也有使用矩形防尘部件的情况，但由于产生不能将来自各边的反射波包括在内而良好地合成振动的振动模式，所以不能增大振动振幅，尘埃去除能力降低。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能小型化并增大振动振幅的振动装置及使用这种振动装置的图像设备。

根据本发明的第一方面，提供了一种振动装置，其包括：

防尘部件，其总体上形成为板状；施振部件，其设于所述防尘部件上，使所述防尘部件的部件表面产生具有与所述部件表面垂直的振动振幅的振动；和驱动单元，其驱动所述施振部件，所述振动装置的特征在于，

所述防尘部件具有至少一条相对于该板状的部件表面上的假想轴对称的边，

所述施振部件与形成在所述防尘部件上的一条边邻接，并且沿着该一条边配置在所述部件表面上；

所述驱动单元驱动所述施振部件，使得所述部件表面产生如下的振动：在所述部件表面上，具有垂直于该部件表面的振动振幅的振动的波峰的峰线成为闭合曲线，成为该闭合曲线的中心的中心振动区域的重心被围在基本上不具有垂直于该部件表面的振动振幅的波节区域中。

根据本发明的第二方面，提供了一种图像设备，其包括：

图像形成元件，其具有图像面，在该图像面上生成光学图像；

防尘部件，其总体上形成为板状，具有预定范围的透明区域隔着预定的间隔与所述图像面相对配置；

施振部件，其设于在所述图像面上生成光学图像的光线所透射的透射范围之外的所述防尘部件上，并使得产生具有与部件表面垂直的振动振幅的振动；

密封结构部，其用于在所述图像形成元件和所述防尘部件的周缘侧对所述图像形成元件和所述防尘部件两者相对而形成的区域进行密封；和

驱动单元，其驱动所述施振部件，

所述图像设备的特征在于，

所述防尘部件具有至少一条相对于该板状的部件表面上的假想轴对称的边，

所述施振部件与所述防尘部件所具有的一条边邻接，并且沿着该一条边配置在所述部件表面上；

所述驱动单元驱动所述施振部件，使得所述部件表面产生如下的振动：在所述密封结构部的外侧、所述防尘部件的部件表面上，具有垂直于所述部件表面的振动振幅的振动的波峰的峰线成为闭合曲线，成为该闭合曲线的中心的中心振动区域的重心被围在基本上不具有垂直于该部件表面的振动振幅的波节区域中。

根据本发明的第三方面，提供了一种振动装置，其包括：

防尘部件，其总体上形成为板状；

施振部件，其设于所述防尘部件上，使所述防尘部件的部件表面产生具有与所述部件表面垂直的振动振幅的振动；和

驱动单元，其驱动所述施振部件，

所述振动装置的特征在于，

所述防尘部件具有至少一条相对于该板状的部件表面上的假想轴对称的边，

所述施振部件与所述防尘部件所具有的一条边邻接，并且沿着该一条边配置在所述部件表面上；

所述驱动单元驱动所述施振部件，使得所述部件表面产生如下的振动：具有垂直于所述部件表面的振动振幅的振动的波峰的峰线从所述防尘部件的所述一条边往与这一条边相对配置的另一条边侧大致同心圆状地连续存在着，该连续的大致同心圆状的峰线的中心夹着该防尘部件的一条边位于另一条边的相反侧。

附图说明

图1是简要示出作为本发明的图像设备的第1实施例的、可更换镜头的单反式电子照相机(数字照相机)的以电气为主的系统结构例的框图。

图2A是数字照相机的包括尘埃去除机构的摄像元件单元的侧视纵剖面图(图2B中的AA线剖面图)。

图2B是从镜头侧观察尘埃去除机构时的主视图。

图3是构成尘埃去除机构的主要部分(振子)的分解立体图。

图4A是防尘过滤器的主视图，用于说明防尘过滤器上产生的振动的状态。

图4B是图4A的BB线剖面图。

图4C是图4A的CC线剖面图。

图5是用于说明防尘过滤器和压电体的长边尺寸、短边尺寸以及厚度尺寸的图。

图6用于说明防尘过滤器产生振动的概念的图。

图7是用于说明防尘过滤器上产生的不同振动的状态的图。

图8是表示图4A中的防尘过滤器的横纵比与中心振动区域的振动速度比的关系的图。

图9是表示防尘过滤器的不同形式的图。

图10是表示防尘过滤器的另一不同形式的图。

图11是用于说明防尘过滤器上产生的驻波的防尘过滤器示意图。

图12A是示出使振子在共振频率附近振动时的电气等效电路的图。

图12B是示出使振子以共振频率振动时的电气等效电路的图。

图13是简要表示防尘过滤器控制电路的结构的电路图。

图14是示出用于说明从防尘过滤器控制电路中的各个构成部件输出的各个信号的时序图的图。

图15A是示出例示第1实施例中的数字照相机的机身控制用微型计算机进行的照相机处理序列(主程序)的步骤的流程图的第1部分的图。

图15B是示出例示照相机处理序列(主程序)的步骤的流程图的第2部分的图。

图16是示出表示图15A中的子程序“无音施振动作”的动作步骤的流程图的图。

图17是示出表示在图16中的子程序“无音施振动作”的步骤S201的定时并行执行的“显示动作”的动作步骤的流程图的图。

图18是示出表示在图16中的子程序“无音施振动作”的步骤S203的定时并行执行的“显示动作”的动作步骤的流程图的图。

图19是示出在图16中的子程序“无音施振动作”的步骤S205的定时并行执行的“显示动作”的动作步骤的流程图的图。

图20是示出在无音施振动作中连续提供给施振部件的共振频率的波形的图。

图21是示出作为本发明的图像设备的第2实施例的、数字照相机的子程序“无音施振动作”的动作步骤的流程图的图。

图22是简要示出作为本发明的图像设备的第3实施例的数字照相机的以电气为主的系统结构例的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的最佳方式。

[第1实施例]

以下具体例示的本发明的图像设备具有摄像元件单元的尘埃去除机构，该摄像元件单元通过光电转换来获得图像信号，此处作为一例说明了有关电子照相机(以下简称为“照相机”)的尘埃去除功能的改良技术。尤其在本第1实施例中，参照图1～图2B说明可更换镜头的单反式电子照相机(数字照相机)。

首先，参照图1说明本实施例的数字照相机10的系统结构示例。该数字照相机10由作为照相机机身的机身单元100、和作为更换镜头(附件装置的一种)的镜头单元200构成系统。

镜头单元200通过设于机身单元100前面的未图示的镜头安装部件，能够在机身单元100上自由装卸。镜头单元200的控制由镜头单元200自身具有的镜头控制用微型计算机(以下称为“Lucom”)201进行。机身单元100的控制由机身单元100自身具有的机身控制用微型计算机(以下称为“Bucom”)101进行。在将镜头单元200安装在机身单元100上的状态下，这些Lucom 201和Bucom 101经由通信连接器102电气连接成能够互相通信。并且，照相机系统构成为使Lucom 201从属于Bucom 101协同工作。

镜头单元200还具有摄影镜头202、光圈203、镜头驱动机构204和光圈驱动机构205。摄影镜头202由设于镜头驱动机构204内的未图示的步进电机驱动。光圈203由设于光圈驱动机构205内的未图示的步进电机驱动。Lucom 201根据Bucom 101的指令来控制这些各个电机。

在机身单元100内，例如按照图示配置有快门108、快门上紧机构112以及快门控制电路113。快门108是配置在摄影光轴上的焦面式快门。快门上紧机构112对用于驱动快门108的前帘和后帘的未图示的弹簧进行上紧。快门控制电路113控制这些快门108的前帘和后帘的动作。

另外，在机身单元100内，在摄影光轴上设有摄像单元116，用于对通过上述光学系统的被摄体像进行光电转换。该摄像单元116是将作为图像形成元件的摄像元件的CCD 117、设于该CCD 117的前面的光学低通滤波器(LPF)118和作为防尘部件的防尘过滤器119一体化成单元而得到的部件。在此，在本实施例中，把至少透明部具有与空气不同的折射率的透明玻璃板(光学元件)用作上述防尘过滤器119。但是，不限于上述玻璃板(光学元件)，只要是位于光路上并具有光透射性的部件(光学元件)即可。例如，也可以取代透明玻璃板(光学元件)，而使用光学低通滤波器(LPF)、红外截止滤镜、偏光滤镜、半透半反镜等。该情况时，将与振动相关的频率和驱动时间、施振部件(在后面叙述)的设置位置等设定为与该部件对应的值。并且，此处关于摄像元件列举了CCD 117的示例，当然也可以是CMOS或其他摄像元件。

下面，关于作为防尘部件的防尘过滤器119，如上所述能够采用光学低通滤波器(LPF)等各种材质，但在本实施例中，说明采用玻璃板的情况。

在上述防尘过滤器119的周缘部的一侧，安装有压电元件120。压电元件120具有两个电极。作为驱动部的防尘过滤器控制电路121使压电元件120按照根据防尘过滤器119的尺寸和材质所确定的预定频率振动。通过该压电元件120的振动，使防尘过滤器119产生预定的振动，从而能够去除附着在该防尘过滤器119的表面上的尘埃。并且，针对摄像单元116附加有校正抖动用的防振单元。

另外，本实施例中的数字照相机10构成为具有CCD接口电路122、液晶监视器123、SDRAM 124、闪存125和图像处理控制器126，由此能够提供电子摄像功能和电子记录显示功能。此外，在电子摄像功能中，包括记录动态图像的动态图像记录功能和所谓的浏览图像显示功能，该浏览图像显示功能是指将由CCD 117拍摄的图像作为动态图像同时显示在液晶监视器123上来用作取景器。关于取景器功能也可以设置光学式的单反取景器等。CCD接口电路122与CCD 117连接。SDRAM 124和闪存125作为存储区域发挥作用。图像处理控制器126利用这些SDRAM 124和闪存125等进行图像处理。并且，记录介质127被安装成为能够更换，并能够通过未图示的通信连接器与机身单元100通信。该记录介质127是各种存储卡或外置的HDD等外部记录介质，用于记录通过摄影得到的图像数据。作为其他存储区域，例如由EEPROM构成的非易失性存储器128被设置成为能够从Bucom 101进行存取。该非易失性存储器128存储进行照相机控制所需要的预定的控制参数。

动作显示用LCD 129、动作显示用LED 130、照相机操作开关131和闪光灯控制电路132与Bucom 101连接。动作显示用LCD 129和动作显示用LED 130用于通过显示输出将该数字照相机10的动作状态通知用户。例如，在动作显示用LCD 129或动作显示用LED 130设有显示部，其显示在防尘过滤器控制电路121动作的期间防尘过滤器119的振动动作。照相机操作开关131是包括例如释放开关、模式变更开关和电源开关等操作该数字照相机10所需要的操作按钮的开关组。闪光灯控制电路132驱动闪光灯133。

另外，在该机身单元100内设有作为电源的电池134和电源电路135，电源电路135把该电池134的电压转换为构成该数字照相机10的各个电路单元所需要的电压并提供该电压。并且，也设有电压检测电路(未图示)，用于检测从外部电源通过未图示的插座提供电流时的电压变化。

如上所述构成的数字照相机10的各个部分大致按照下面所述动作。首先，图像处理控制器126按照Bucom 101的指令，控制CCD接口电路122，从CCD 117获取图像数据。该图像数据由图像处理控制器126转换为视频信号，并由液晶监视器123输出并显示。用户能够根据该液晶监视器123的显示图像确认所拍摄到的图像映像。

SDRAM 124是图像数据的临时保存用存储器，被用作转换图像数据时的工作区域等。并且，图像数据在被转换为例如JPEG数据后，被保存在记录介质127中。此处，图像数据在为动态图像时被转换为MPEG数据等。

如下进行摄影镜头202的对焦。根据一边依次变更摄影镜头202的位置一边拍摄得到的摄影图像，由Bucom 101运算对比度最高的位置。该位置通过通信连接器102从Bucom 101被传递至Lucom 201，Lucom 201对摄影镜头202进行位置控制使得到达该位置。对于测光，根据从摄影图像检测到的光量进行公知的测光处理。

下面，参照图2A和图2B说明包括CCD 117的摄像单元116。另外，应该注意到图2B中的阴影是为了容易理解各个部件的形状而使用的，不是示出剖面。

摄像单元116如上所述具有CCD 117、光学LPF 118、防尘过滤器119和压电元件120。CCD 117是获得图像信号的摄像元件，该图像信号对应于透过摄影光学系统并照射在CCD 117的光电转换面上的光。光学LPF 118设于CCD 117的光电转换面侧，用于从透过摄影光学系统后照射的被摄体光束中去除高频成分。防尘过滤器119是在该光学LPF 118的前面侧隔开预定间隔与该光学LPF 118相对配置的防尘部件。压电元件120设于该防尘过滤器119的周缘部，是对防尘过滤器119施加预定的振动的施振部件。

此处，CCD 117的CCD芯片136被直接安装在挠性基板137上，该挠性基板137设于固定板138上。从该挠性基板137的两端引出连接部139a、139b。并且，连接器140a、140b设于主电路基板141上。连接部139a、139b与该连接器140a、140b连接，由此挠性基板137与主电路基板141侧连接。并且，CCD 117具有防护玻璃142。该防护玻璃142隔着垫片143固定安装在挠性基板137上。

并且，在CCD 117和光学LPF 118之间，由弹性部件等构成的过滤器支承部件144被设置在CCD 117的前面侧周缘部的避开光电转换面的有效范围的位置上。该滤波器支承部件144与光学LPF 118的背面侧周缘部的附近抵接，由此作为保持CCD117与光学LPF 118之间的大致气密性的密封部件发挥作用。并且，设有气密地覆盖CCD 117和光学LPF 118的支架145。该支架145在绕摄影光轴的大致中央部分具有矩形状的开口146。在该开口146的防尘过滤器119侧的内周缘部形成有剖面大致呈L字形状的台阶部147。从开口146的后方侧配置光学LPF 118和CCD 117。该情况时，将光学LPF 118配置成为使其前面侧周缘部与台阶部147大致气密地接触。这样，由台阶部147实现光学LPF 118在摄影光轴方向的位置限制，防止其从支架145的内部向前面侧脱出。另外，关于CCD 117与光学LPF 118的气密状态，只要是能够防止由于尘埃的进入使得尘埃被摄入到摄影图像中、导致尘埃对该图像造成影响的程度即可，不一定是完全防止气体进入的程度。

另一方面，在支架145的前面侧的周缘部沿着整周形成有防尘过滤器支承部148。该防尘过滤器支承部148形成为绕台阶部147并比台阶部147更向前面侧突出，以便将防尘过滤器119隔开预定间隔地保持在光学LPF 118的前面。该防尘过滤器支承部148的开口部分成为成像光线通过区域149。防尘过滤器119总体上形成为多边形的板状(此处为四边形)。该防尘过滤器119被按压部件150以按压状态支撑在防尘过滤器支承部148上，该按压部件150由一端部被螺钉151固定在防尘过滤器支承部148上的板簧等弹性体构成。具体地讲，在按压部件150和防尘过滤器119之间夹设有橡胶或树脂等具有振动衰减性的支承部件152。另一方面，在防尘过滤器119的背面侧、与防尘过滤器支承部148之间，夹设有由橡胶等具有振动衰减性的材料形成的密封件156。利用这些支承部件152和密封件156，以不会将防尘过滤器119的振动传递至按压部件150和支架145的方式对防尘过滤器119进行按压支承。此外，支承部件153以与支承部件152相对应的配置设于防尘过滤器支承部148上。这些支承部件153用于在向防尘过滤器119施加外力从而防尘过滤器119移位的情况下，支承该防尘过滤器119。并且，防尘过滤器119通过支撑部件154被支撑在按压部件150的Z方向弯曲部上，由此进行防尘过滤器119在与光轴垂直的面内沿Y方向的定位。另一方面，如图2B所示，防尘过滤器119同样通过支撑部件154被支撑在设于支架145的支撑部155上，由此进行防尘过滤器119在与光轴垂直的面内沿X方向的定位。支撑部件154也利用橡胶或树脂等具有振动衰减性的材料形成，形成为不阻碍防尘过滤器119的振动。即，关于支承部件152、153的配置位置，如果使它们位于在后面叙述的防尘过滤器119产生的振动的波节位置上，则能够构成振动振幅大、高效率的尘埃去除机构，而几乎不阻碍防尘过滤器119的振动。并且，在防尘过滤器119的周边部和防尘过滤器支承部148之间设置具有环状的唇部的密封件156，从而支撑防尘过滤器119，并且确保包括开口146的空间的气密状态。环状的唇部支撑防尘过滤器119的位置位于在后面叙述的防尘过滤器119产生的振动的波节部上。这样，能够构成振动振幅大、高效率的尘埃去除机构，而几乎不阻碍防尘过滤器119的振动。支架145和支承部件152、153构成在该CCD 117和该防尘过滤器119的周缘部进行密封的密封结构，该支架145形成为对作为图像形成元件的CCD 117进行搭载的期望大小。摄像单元116利用该密封结构，将CCD 117和防尘过滤器119相对而形成的区域构成为气密构造。另外，关于防尘过滤器119与防尘过滤器支承部148的气密状态，只要是能够防止由于尘埃的进入使得尘埃被摄入到摄影图像中、导致尘埃对该图像造成影响的程度即可，不一定是完全防止气体进入的程度。

另外，作为挠性印刷基板的挠性基板157与作为施振部件的压电元件120的端部电气连接。通过该挠性基板157，将来自防尘过滤器控制电路121的后面叙述的预定电气信号输入到压电元件120，使压电元件120产生预定的振动。挠性基板157利用树脂和铜箔等制成，具有柔软性，所以很少产生使压电元件120的振动衰减的情况。并且，通过把挠性基板157设置在振动振幅小的部位(后面叙述的振动的波节位置)，能够进一步抑制振动的衰减。另一方面，在具有下面叙述的抖动校正机构的情况下，压电元件120相对于机身单元100进行相对移动。因此，在防尘过滤器控制电路121位于与机身单元100一体的固定部件中的情况下，挠性基板157根据抖动校正机构的动作而变形并移位。该情况时，由于挠性基板157具有柔软性而且薄，所以是有效的。在本实施例的情况下，挠性基板157能从两处拉出，结构简单，所以最适合于具有抖动校正机构的照相机。

从防尘过滤器119的表面脱离的尘埃如后面所述，由于其振动的惯性力和重力的作用，落到机身单元100的下侧。因此，在本实施例中，在防尘过滤器119的下侧附近设置台158，在该台158上设置利用粘接部件、粘接带等形成的保持部件159。该保持部件159可靠地保持落下的尘埃，使其不再返回到防尘过滤器119的表面。

下面，简单说明抖动校正功能。该抖动校正机构如图1所示，由X轴陀螺仪160、Y轴陀螺仪161、防抖控制电路162、X轴致动器163、Y轴致动器164、X框165、Y框166(支架145)、框架167、位置检测传感器168和致动器驱动电路169构成。X轴陀螺仪160检测照相机绕X轴的抖动的角速度。Y轴陀螺仪161检测照相机绕Y轴的抖动的角速度。防抖控制电路162根据这些来自X轴陀螺仪160和Y轴陀螺仪161的角速度信号，运算抖动补偿量。致动器驱动电路169根据该运算的抖动补偿量，在设摄影光轴的方向为Z轴方向的情况下，使作为摄像元件的CCD 117在垂直于摄影光轴的XY平面内垂直的作为第1方向的X轴方向和作为第2方向的Y轴方向上位移移动，以补偿抖动。其中，在从致动器驱动电路169输入了预定的驱动信号时，X轴致动器163沿X轴方向驱动X框165。同样，在从致动器驱动电路169输入了预定的驱动信号时，Y轴致动器164沿Y轴方向驱动Y框166。因此，把这些X轴致动器163和Y轴致动器164用作驱动源，把X框165和搭载了摄像单元116中的CCD 117的Y框166(支架145)设为相对于框架167移动的移动对象物。其中，X轴致动器163和Y轴致动器164采用组合了电磁旋转电机和丝杠进给机构等的机构、使用了音圈电机的直进电磁电机、或直进压电电机等。另外，位置检测传感器168检测X框165和Y框166的位置。防抖控制电路162根据该位置检测传感器168的检测结果，通过致动器驱动电路169驱动X轴致动器163和Y轴致动器164，控制CCD 117的位置。

此处，参照图3～图11更具体地说明第1实施例的尘埃去除机构。防尘过滤器119由具有至少一条相对于某个对称轴对称的边的、总体上为多边形的板状(在本实施例中为四边形)的玻璃板(光学元件)构成。并且，至少从能够得到最大振动振幅的位置沿放射方向具有预定范围的区域构成透明部。另外，防尘过滤器119也可以是总体上形成圆形，并将该圆的一部分剪切成直线状而成为具有一条边的D形状。或者，还可以使四边形的两边形成为圆弧状，形成具有上下两条边的形状。并且，利用上述的安装机构来安装防尘过滤器119，使得该防尘过滤器119的透明部在光学LPF118的前面侧隔开预定的间隔与光学LPF 118相对配置。并且，在防尘过滤器119的一个面(在本实施例中为背面侧)的上侧和下侧周缘部，通过例如粘接剂的粘接等，设置有用于对该防尘过滤器119施加振动的施振部件，即压电元件120。通过在防尘过滤器119上配置压电元件120，形成振子170。在对压电元件120施加了预定的频率电压时，该振子170共振振动，并以较大的振幅产生图4A～图4C所示的弯曲振动。

如图3所示，在压电元件120上形成有信号电极171和信号电极172，信号电极172设在与该信号电极171相对的背面，并通过侧面绕到具有上述信号电极171的一侧的面。并且，上述具有导电性图案的挠性基板157与信号电极171和信号电极172电气连接。由通过挠性基板157连接的防尘过滤器控制电路121对各个信号电极171、172施加具有预定周期的驱动电压。通过施加该驱动电压，能够使防尘过滤器119产生图4A～图4C所示的二维驻波弯曲振动。并且，防尘过滤器119的尺寸为：长边的长度是LA，与该长边垂直的短边的长度是LB(对应于图5中记述的尺寸)。其中，图4A所示的防尘过滤器119是矩形，所以与后面叙述的本发明的“假想矩形”一致(长边的长度LA等于假想矩形的边的长度LF)。图4A所示的弯曲振动表示驻波振动。在图4A中，在表示振动的波节区域(振动振幅小的区域)173的黑色线状区域中，黑色越深，振动振幅越小。另外，图4A中所示的网格是有限元法的分割网格。

在振动速度大的情况下，如图4A所示，在波节区域173的间隔小时，在波节区域173中产生大的面内振动(沿着面的方向的振动)。由此，使处于波节区域173的尘埃沿面内振动方向产生大的惯性力(参照后面叙述的图11的质点Y2的移动。以波节为中心，在Y2和Y2′之间进行圆弧振动)。如果使防尘过滤器119的面向与重力平行的方向倾斜，以使沿着尘埃的附着面的力发挥作用，则惯性力和重力发挥作用，也能够去除附着在波节区域173中的尘埃。

另外，图4A中的白色区域表示振动振幅大的区域。附着在该白色区域中的尘埃可以通过振动所施加的惯性力来去除。也可以按照在波节区域173中具有振动振幅的其他振动模式进行施振来去除附着在振动波节区域173中的尘埃。

图4A所示的弯曲振动模式通过对X方向的弯曲振动和Y方向的弯曲振动进行合成而形成。图6表示该合成的基本状态的情况。当将如下振子170搭载在海绵等几乎没有振动衰减的部件上并使其自由振动时，通常能够很容易地获得产生图6所示的网格状的波节区域173的振动模式(参照上述日本特开2007-228246号公报)，所述振子170通过相对于防尘过滤器119的中心轴X对称配置两个压电元件120、120′而成。另外，在图6的主视图中，利用虚线表示波节区域173(把线宽方向振动最小的位置表示为线)。示出在该情况下在X方向产生波长λ_X的驻波弯曲振动，并且在Y方向产生波长λ_Y的驻波弯曲振动，并将两种驻波合成的状态。如果把O点设为x＝0、y＝0的原点，在把A设为振幅(此处是设为固定值，但实际上根据振动模式和输入到压电元件的功率而变化)，把m、n设为对应于振动模式的固有振动的次数而且是包含0的正整数，把γ设为任意的相位角时，任意的点P(x，y)的Z方向的振动Z(x，y)可以利用下式(1)表示：

Z(x，y)＝A·W_mn(x，y)·cos(γ)+A·W_nm(x，y)·sin(γ)   (1)

其中，

$W_{\mathrm{mn}}(x,y)=\sin (\mathrm{n\π}\·x+\frac{\mathrm{\π}}{2})\·\sin (\mathrm{m\π}\·y+\frac{\mathrm{\π}}{2})$

$W_{\mathrm{nm}}(x,y)=\sin (\mathrm{m\π}\·x+\frac{\mathrm{\π}}{2})\·\sin (\mathrm{n\π}\·y+\frac{\mathrm{\π}}{2}).$

其中，例如在假设相位角γ＝0时，上述式(1)成为下式，

$Z(x,y)=A\·W_{\mathrm{mn}}(x,y)$

$=A\·\sin (\frac{n\·\mathrm{\π}\·x}{{\mathrm{\λ}}_x}+\frac{\mathrm{\π}}{2})\·\sin (\frac{m\·\mathrm{\π}\·y}{{\mathrm{\λ}}_y}+\frac{\mathrm{\π}}{2})$

其中，在假设λ_X＝λ_Y＝λ＝1时(把弯曲的波长设为单位长度来表述x，y)成为下式，

$Z(x,y)=A\·W_{\mathrm{mn}}(x,y)$

$=A\·\sin (n\·\mathrm{\π}\·x+\frac{\mathrm{\π}}{2})\·\sin (m\·\mathrm{\π}\·y+\frac{\mathrm{\π}}{2}).$

图6表示m＝n时的振动模式(X方向、Y方向的振动的次数和波长相同，所以防尘过滤器119的形状为正方形)。在该振动模式时，在X方向、Y方向以相等间隔出现振动的波峰、波节、波谷，出现了棋盘状的振动波节区域173(以往的振动模式)。并且，在m＝0、n＝1的振动模式时，形成为出现与平行于Y方向的边(边LB)平行的波峰、波节、波谷的振动。在上述的棋盘状或与边平行的振动模式时，X方向、Y方向的振动只独立出现，合成后的振动振幅不会变大。

其中，当使防尘过滤器119的形状成为略微偏长方形时，即使如本实施例那样沿一条边配置压电元件，也成为振动振幅非常大的振动模式(最大振幅是与以往的圆形防尘过滤器相同的水平)。此时，成为图4A的振动模式。在该振动模式时，尽管防尘过滤器119是矩形，但振动振幅的波峰的峰线174相对于防尘过滤器119的重心119a构成闭合曲线，将来自X方向的边的反射波和来自Y方向的边的反射波高效地合成形成驻波。此处，防尘过滤器119具有至少一条相对于通过其重心119a的某个假想轴对称的边，并以压电元件120的重心120a位于该假想轴上的方式沿着防尘过滤器119的一条边配置压电元件120。此外，振动振幅的波峰的峰线174构成的闭合曲线的中心成为具有最大的振动速度、振动振幅的中心振动区域175。该中心振动区域175的重心175a与如下波节区域173所包围的区域的重心173a大体一致，同样位于上述假想轴上，该波节区域173包含该中心振动区域175的重心175a，并基本上不具有相对于形成在上述防尘过滤器119上的面垂直的振动振幅。但是，因为仅沿上述一条边配置压电元件120，因此该中心振动区域175的重心175a从防尘过滤器119的重心119a向与上述一条边相对配置的另一边侧偏离。

此外，图7表示通过改变图4A的防尘过滤器119的施振用频率而产生的振动模式。该振动模式是形成有如下振动振幅的波峰的峰线174的振动模式：峰线174从相对于通过防尘过滤器119的重心119a的某个假想轴对称的一条边朝向与该一条边相对配置的另一边侧，大致同心圆状地连续存在着。此处，该连续的大致同心圆状的峰线174的中心174a在夹着该防尘过滤器119的上述一条边与另一边的相反侧位于上述假想轴上。并且，以压电元件120的重心120a位于该假想轴上的方式沿着上述一条边配置压电元件120。因此，具有最大的振动速度、振动振幅的中心振动区域175的重心175a从防尘过滤器119的重心119a向与上述一条边相对配置的另一边侧偏离。

图4A所示的振子170的防尘过滤器119是30.5mm(X方向：LA、LF)×31.5mm(Y方向：LB)×0.65mm(厚度)的玻璃板(光学元件)。另外，上述防尘过滤器119是包括X方向的边LA的矩形，并且设该LA(30.5mm)为长边，设LB(31.5mm)为短边，所以与面积和防尘过滤器119的部件表面的面积相同的、本发明的“假想矩形”一致。并且，压电元件120利用21mm(X方向)×3mm(Y方向)×0.8mm(厚度)的锆钛酸铅陶瓷制成。利用环氧树脂类的粘接剂将该压电元件120沿着防尘过滤器119的上边(X方向)粘接固定在该边的端部侧。更具体地讲，在X方向上，上述压电元件120被配置成为相对于沿着Y方向的防尘过滤器119的中心线(某个假想轴)左右对称。此时，图4A所示的振动模式的共振频率为78kHz左右。在防尘过滤器119的中央位置，能够获得中心振动区域175，该中心振动区域175具有与防尘过滤器构成为四边形的防尘过滤器119所内接的大小的圆形时差不多的最大振动速度、振动振幅。将该中心振动区域175的重心175a处的与面垂直的振动速度V作为基准，获取与最大速度Vmax的比，由此能够获得图8所示的振动速度比，其最大值为1.000。另外，在图8中，在与防尘过滤器119的长边平行地配置压电元件120时是长边侧的曲线图，在与防尘过滤器119的短边平行地配置压电元件120时是短边侧的曲线图。

图9所示的振子170的变形例使用将圆盘状的一部分切去形成一条边的部件作为防尘过滤器119。即，该振子170使用具有相对于Y方向的对称轴对称的一边的D形状的防尘过滤器119。压电元件120a与该一边平行并且相对于边的中点(Y方向的对称轴(某个假想轴))对称地配置在防尘过滤器119的面上。如果使防尘过滤器119形成这种形状，则相对于防尘过滤器119的中心(防尘过滤器119的重心119a)的形状对称性提高，更容易形成本实施例的振动状态。另外，当然相比圆形，形状变得更小。另外，关于由于与边平行地配置压电元件120，而因产生缺口而产生的关于振动的非对称性，能够通过提高刚性形成更对称的形式，使得更容易形成所要求的振动状态。另外，此处，图9中的防尘过滤器119的长边、短边如下。即，如图所示，一个长边包含防尘过滤器119的相对于上述Y方向的对称轴对称的一边，与该边相对的另一个长边与上述一边平行，并设为与防尘过滤器119面积相等的假想矩形176的一边。此外，同样设与这些边垂直的短边为与防尘过滤器119面积相等的假想矩形176的边。

图10所示的振子170的另一变形例使用对圆盘设置对称的缺口来形成平行的两条边的部件作为防尘过滤器119。即，该振子170使用具有两条相对于Y方向的对称轴对称的边的防尘过滤器119。该情况时，压电元件120不配置在边附近，而是在形成圆周的部分配置圆弧状的元件。当形成这种形式时，高效地配置了压电元件120，因而能够形成更小型的振子170。另外这里，图10中的防尘过滤器119的长边、短边如图所示，成为假想矩形176的长边、短边，该假想矩形176的一边以及与其相对的边沿着防尘过滤器119的两条边，面积与防尘过滤器119相等。

下面，使用图11具体说明尘埃的去除。图11表示与图4B相同的剖面。压电元件120沿图11中的箭头177所示的方向被实施极化。当在某个时间点t₀对该压电元件120施加了预定的频率电压时，振子170成为实线所示的状态。在把振动的角速度设为ω、把Z方向的振幅设为A、并且设为Y＝2πy/λ(λ：弯曲振动的波长)时，位于振子170表面的任意位置y处的质点Y在任意时刻t的Z方向的振动z利用下面的式(2)表示如下：

z＝A·sin(Y)·cos(ωt)                    (2)

该式表示图4A所示的驻波振动。即，在y＝s·λ/2时(其中，s为整数)，Y＝sπ，sin(Y)为零。因此，与时间无关，每λ/2具有Z方向的振动振幅为零的波节178，这是驻波振动。并且，在图11中虚线所示的状态表示相对于时间t₀的状态振动为反相的t＝kπ/ω的状态(其中，k为奇数)。

其次，防尘过滤器119上的点Y₁的振动z(Y₁)成为弯曲驻波的振动的波腹179的位置，所以在Z方向的振动中振动振幅为A，利用下面的式(3)表示如下：

z(Y₁)＝A·cos(ωt)                        (3)

在把振动的频率设为f时点Y₁的振动速度Vz(Y₁)为ω＝2πf，所以将上述式(3)按照时间进行微分后，利用下面的式(4)表示如下：

$\mathrm{Vz}\left(Y_1\right)=\frac{d\left(z\left(Y_1\right)\right)}{\mathrm{dt}}=-2\mathrm{\πf}\·A\·\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)---\left(4\right)$

再将上述式(4)按照时间进行微分后，点Y₁的振动加速度αz(Y₁)利用下面的式(5)表示如下：

$\mathrm{\αz}\left(Y_1\right)=\frac{d\left(\mathrm{Vz}\left(Y_1\right)\right)}{\mathrm{dt}}=-4{\mathrm{\π}}^2{f}^2\·A\·\cos \left(\mathrm{\ωt}\right)---\left(5\right)$

因此，附着在点Y₁上的尘埃180受到上述式(5)的加速度。此时，把尘埃180的质量设为M，尘埃180受到的惯性力Fk利用下面的式(6)表示如下：

Fk＝αz(Y₁)·M＝-4π²f²·A·cos(ωt)·M    (6)

根据上式(6)，当提高频率f时，惯性力Fk与f的平方成比例地增大，所以判明是有效的。但是，如果此时的振动振幅A比较小，则无论如何提高频率，都不能提高惯性力。一般，当使产生施振的振动能量的压电元件120的大小固定时，只能产生预定的振动能量。因此，当在相同的振动模式下提高频率时，振动振幅A与频率f的平方成反比，即使提高共振频率以成为高次的共振模式，振动振幅也降低，振动速度不能提高，振动加速度也不能提高。反之，当频率提高时，难以实现理想的共振，振动能量损失增大，振动加速度下降。即，如果单纯地以频率高的共振模式来产生振动，将不能成为具有大的振幅的模式，导致尘埃去除的效果明显恶化。

与防尘过滤器119是矩形无关，在图4A所示的本实施例的振动模式中，振动振幅的波峰的峰线174相对于光轴中心构成闭合曲线。并且，在图7所示的本实施例的振动模式中，振动振幅的波峰的峰线174构成包围边的中心的曲线，将来自X方向的边的反射波和来自Y方向的边的反射波高效地合成而形成驻波。

为了高效地形成该合成驻波，防尘过滤器119的形状尺寸起到很大作用。如图8所示，相比把防尘过滤器119的短边长度与长边长度之比即横纵比(短边/长边)设为1的正方形的方式，在将横纵比设定为小于1时，尽管只配置一个压电元件120，更成为防尘过滤器119的中央位置的Z方向的振动速度最大的区域(振动速度比为0.7以上)。但是，中心振动区域175的重心175a从防尘过滤器119的重心119a偏离。在图8中，曲线图的纵轴表示以该中心振动区域175中的最大振动速度Vmax为基准、振动速度V与Vmax的比的振动速度比(V/Vmax)。当然，横纵比(短边/长边)的最大值是1，在横纵比为0.9以下时，振动速度比快速减小。因此，优选防尘过滤器119的横纵比(短边/长边)为0.9以上小于1。并且，图8中的“短边侧”的曲线图的振动速度比始终低于在防尘过滤器119的长边侧配置了压电元件120的“长边侧”的曲线。因此，关于压电元件120的配置位置，与配置在防尘过滤器119的短边侧时相比，配置在长边侧更能提高振动速度比，并获得较高的尘埃去除性能。

这样，在振动振幅的波峰的峰线174相对于光轴中心构成闭合曲线的振动、和构成包围边中心的曲线的振动中，能够产生与防尘过滤器119是圆盘形状时产生的同心圆状的振动的振幅同等的振动振幅。在单纯地产生与边平行的振动振幅的振动模式中，只能获得本实施例的十分之一到几分之一左右的振动加速度。

并且，在振动振幅的波峰的峰线174构成闭合曲线的振动、和构成包围边中心的曲线的振动中，振子170的中心的振动振幅最大，越到周边的闭合曲线或包围曲线，振动振幅越小。因此，越是图像的中心，尘埃去除的能力越高，通过将振子170的中心与光轴对准，还具有越是中心的画质高的地方、越不容易摄入尘埃180的优点。

另外，对于成像光线通过区域149内的振动振幅小的区域即波节区域173，当然可以通过改变提供给压电元件120的驱动频率，使得以不同的振动模式共振，由此改变其波节178的位置，能够去除尘埃。

下面，根据图12A和图12B说明在使压电元件120的频率变化为共振频率左右时的振动状态。由压电元件120产生的振子170的共振频率附近的电气等效电路如图12A所示。其中，C₀表示并联连接压电元件120的状态的静电电容，L、C、R是将振子170的机械振动替换为作为电气电路元件的线圈、电容、电阻时的等效电路上的数值。当然，这些数值根据频率而变化。

在频率达到共振频率f0时，如图12B所示，成为L和C的共振。当从完全不共振的频率向共振频率侧提高频率时，振子170的振动相位相对于压电元件120的施振的相位而变化。并且，在共振时相位超前π/2，当再提高频率时，相位超前到π。当继续提高频率时，相位减小。并且，在不再是共振区域时，成为与在低频率下不共振的状态的相位相同的相位。实际上，根据振子170的结构，有时不会成为理想状态，相位不会变化到π，但可以将驱动频率设定为共振频率。

另外，位于图4A和图7中的4个角部的支撑区域180是几乎没有振动振幅的区域。因此，向Z方向按压该部分，并通过橡胶等具有振动衰减性的支承部件152、153来按压防尘过滤器119。这样，不会产生振动的衰减，并能够可靠地按压防尘过滤器119。即，橡胶等支承部件152、153允许防尘过滤器119的面内方向的振动，所以几乎不会使面内方向的振动衰减。

与此相对，还必须在具有振动振幅的区域设置支承防尘过滤器119的密封件156。在本实施例的振动模式中，越到周边的振动振幅的波峰位置处，振动振幅越小。因此，通过以唇形状支承防尘过滤器119的周边部，使力不会较强地作用于弯曲振动振幅方向。因此，由于原来的振动振幅也比较小，所以能够使该密封件156导致的振动衰减极小。在本实施例中，如图4A和图7所示构成为，密封件接触部182较多地接触振动振幅小的区域即波节区域173，所以振动衰减更小。

另外，使压电元件120振动的上述预定的频率取决于构成振子170的防尘过滤器119的形状尺寸、压电元件120的形状尺寸、以及它们的材质或支撑的状态。通常，温度影响振子170的弹性系数，是使其固有振动频率变化的一个因素。因此，在应用时，优选测量其温度并考虑其固有振动频率的变化。该情况时，在数字照相机10内设置与温度测定电路(未图示)连接的温度传感器(未图示)。并且，将预先确定的振子170相对于温度传感器的测量温度的振动频率校正值存储在非易失性存储器128中。并且，将测量温度和校正值读入到Bucom 101中，并运算驱动频率作为防尘过滤器控制电路121的驱动频率。这样，即使温度变化，也能够产生效率良好的振动。

下面，参照图13和图14说明本实施例的数字照相机10的防尘过滤器控制电路121。此处示例的防尘过滤器控制电路121具有图13所示的电路结构，在其各个部分中生成利用图14的时序图表示的波形的信号(Sig1～Sig4)，根据这些信号如下进行控制。

即，防尘过滤器控制电路121如图13所示，由N进位计数器183，1/2分频电路184，反相器185，多个MOS晶体管Q₀₀、Q₀₁、Q₀₂，变压器186和电阻R₀₀构成。

防尘过滤器控制电路121构成为通过与上述变压器186的一次侧连接的MOS晶体管Q₀₁和MOS晶体管Q₀₂的导通/截止切换动作，在该变压器186的二次侧产生预定周期的信号(Sig4)。根据该产生的预定周期的信号来驱动压电元件120，使固定安装有防尘过滤器119的振子170产生共振驻波。

Bucom 101通过作为控制端口设置的两个输出端口P_PwCont和输出端口D_NCnt、以及位于该Bucom 101内部的时钟发生器187，如下控制防尘过滤器控制电路121。时钟发生器187输出脉冲信号(基本时钟信号)，该脉冲信号具有与施加给压电元件120的信号频率相比充分快的频率。该输出信号是图14中的时序图表示的波形的信号Sig1。并且，该基本时钟信号被输入到N进位计数器183。

N进位计数器183对该脉冲信号进行计数，每当达到预定的值“N”时，输出计数结束脉冲信号。即，将基本时钟信号分频为1/N。该输出信号是图14中的时序图表示的波形的信号Sig2。

该分频后的脉冲信号的高电平与低电平的占空比不会成为1∶1。因此，通过1/2分频电路184将占空比转换为1∶1。另外，该转换后的脉冲信号对应于图14中的时序图表示的波形的信号Sig3。

在该转换后的脉冲信号的高电平的状态时，被输入了该信号的MOS晶体管Q₀₁导通。另一方面，经由反相器185向MOS晶体管Q₀₂施加该脉冲信号。因此，在脉冲信号(信号Sig3)的低电平的状态时，被输入了该信号的MOS晶体管Q₀₂导通。由此，与变压器186的一次侧连接的MOS晶体管Q₀₁和MOS晶体管Q₀₂交替导通。由此，在变压器186的二次侧产生图14中的信号Sig4那样周期的信号。

根据电源电路135的单元的输出电压和驱动压电元件120所需要的电压来确定变压器186的绕组比。另外，电阻R₀₀是为了限制过大的电流流过变压器186而设置的。

在驱动压电元件120时，MOS晶体管Q₀₀处于导通状态，而且必须从电源电路135向变压器186的中心抽头施加电压。并且，在该情况下，MOS晶体管Q₀₀的导通/截止控制通过Bucom 101的输出端口P_PwCont来进行。可从Bucom 101的输出端口D_NCnt设定N进位计数器183的设定值“N”。因此，Bucom 101能够通过适当控制设定值“N”，来任意变更压电元件120的驱动频率。

此时，能够利用下面的式(7)计算频率；

$\mathrm{fdrv}=\frac{\mathrm{fpls}}{2N}---\left(7\right)$

其中，N表示对N进位计数器183的设定值，fpls表示时钟发生器187的输出脉冲的频率，fdrv表示施加给压电元件120的信号的频率。

另外，由Bucom 101的CPU(控制部)进行基于该式(7)的运算。

另外，当使防尘过滤器119以超声波频带(20kHz以上的频率)的频率振动时，以普通人的听力为基准，大约20Hz～20000Hz的范围内是可听范围，所以不能根据声音来判别防尘过滤器119的动作状态。因此，该数字照相机10在动作显示用LCD129或动作显示用LED 130设置显示部，用于将防尘过滤器119的动作通知给数字照相机10的操作者。即，数字照相机10通过施振部件(压电元件120)，对配置在上述CCD 117的前面并具有透光性的能够振动的防尘部件(防尘过滤器119)施加振动。此时，数字照相机10使所述显示部与施振部件的驱动电路(防尘过滤器控制电路121)的动作联动地动作，来实施通知防尘过滤器119的动作的处理(具体情况将在后面叙述)。

为了具体说明上述特征，关于Bucom 101进行的控制，参照图15A～图19说明具体的控制动作。在照相机的机身单元100的电源开关(未图示)被进行了接通操作后，图15A和图15B所示的流程图涉及的、能通过Bucom 101进行工作的控制程序开始其工作。

首先，执行用于起动该数字照相机10的处理(步骤S101)。即，Bucom 101控制电源电路135，向构成该数字照相机10的各个电路单元提供电力。并且，Bucom 101进行各个电路的初始设定。

然后，Bucom 101通过调用后面叙述的子程序“无音施振动作”，由此使防尘过滤器119无音(即可听范围之外)地振动(步骤S102)。另外，此处所说的可听范围指以普通人的听力为基准的约20Hz～20000Hz的范围内。

接下来的步骤S103～步骤S124是周期性地执行的步骤组。即，Bucom 101首先检测附件在该数字照相机10上的装卸(步骤S103)。关于该检测，例如检测作为附件之一的镜头单元200被安装在机身单元100上的情况。该装卸检测动作通过由Bucom 101与Lucom 201进行通信，来调查镜头单元200的装卸状态。

如果检测到预定的附件被安装在机身单元100上(步骤S104)，Bucom 101调用子程序“无音施振动作”，使防尘过滤器119无音地振动(步骤S105)。

在附件尤其是镜头单元200没有被安装在作为照相机机身的机身单元100上的期间，尘埃附着在各个镜头和防尘过滤器119等上的可能性特别大。因此，按照上面所述，在检测到镜头单元200的安装的时机执行去除尘埃的动作比较有效。并且，在更换镜头时，外部空气在机身单元100内部循环，尘埃进入并附着的可能性比较大。因此，在更换镜头时去除尘埃是有意义的。并且，视为是在即将摄影之前，转入步骤S106。

另一方面，在上述步骤S104，在检测到是镜头单元200被从机身单元100卸下的状态时，Bucom 101直接转入后面的步骤S106的处理。

并且，在步骤S106，Bucom 101进行该数字照相机10具有的预定的操作开关的状态检测。

此处，Bucom 101根据构成释放开关的第一释放开关(未图示)的接通/断开状态，判定该开关是否被操作(步骤S107)。Bucom 101读出该状态，如果第一释放开关没有被进行接通操作达到预定时间以上，则判定电源开关的状态(步骤S108)。并且，如果电源开关被接通，则返回上述步骤S103的处理，如果被断开，则结束处理(休眠等)。

另一方面，当在上述步骤S107判定为第一释放开关被进行了接通操作时，Bucom101从来自图像处理控制器126的摄像图像获取被摄体的亮度信息，根据该信息计算摄像单元116的曝光时间(Tv值)和镜头单元200的光圈设定值(Av值)(步骤S109)。

然后，Bucom 101同样检测摄像图像的对比度(步骤S110)。并且，Bucom 101判定所检测的对比度是否在允许范围内(步骤S111)。在对比度不在允许范围内的情况下，Bucom 101进行摄影镜头202的驱动控制(步骤S112)，并返回上述步骤S103的处理。

另一方面，在对比度在允许范围内的情况下，Bucom 101调用子程序“无音施振动作”，使防尘过滤器119开始无音地振动(步骤S113)。

并且，Bucom 101判定构成释放开关的第二释放开关(未图示)是否被进行了接通操作(步骤S114)。在该第二释放开关是接通状态时，Bucom 101转入接下来的步骤S115的处理，开始预定的摄影动作(具体情况将在后面叙述)。与此相对，在第二释放开关是断开状态时，Bucom 101转入上述步骤S108的处理。

另外，在摄像动作中，按照以往那样控制与为了曝光而预先设定的秒时(曝光速度)对应的时间的电子摄像动作。

关于上述摄影动作，从步骤S115到步骤S121，按照预定的顺序进行被摄体的摄像。首先，Bucom 101向Lucom 201发送Av值，并命令驱动光圈203(步骤S115)。然后，Bucom 101使快门108的前帘开始行进而控制打开(步骤S117)，并命令图像处理控制器126执行“摄像动作”(步骤S118)。在对CCD 117结束了利用Tv值所示的时间的曝光(摄像)后，Bucom 101使快门108的后帘开始行进而控制关闭(步骤S119)。并且，Bucom 101进行快门108的上紧动作(步骤S120)。

然后，Bucom 101命令Lucom 201将光圈203恢复到打开位置(步骤S121)，结束一系列的摄像动作。

然后，Bucom 101检测记录介质127是否被安装在机身单元100上(步骤S122)。在没有安装记录介质127时，Bucom 101进行报警显示(步骤S123)。并且，再次转入上述步骤S103的处理，反复进行相同的一系列处理。

另一方面，如果安装了记录介质127，Bucom 101命令图像处理控制器126将所拍摄到的图像数据记录在记录介质127中(步骤S124)。在该图像数据的记录动作结束后，再次转入上述步骤S103的处理，反复进行相同的一系列处理。

下面，关于具体的振动形式与显示的关系，根据图16～图19说明在上述3个步骤(S102、S105、S113)调用的“无音施振动作”子程序的控制步骤。另外，该所谓的“振动形式”指由作为施振部件的压电元件120产生的振动的形式。并且，在该无音施振动作中，表示连续提供给施振部件的共振频率的波形的曲线图如图20所示。图16的子程序“无音施振动作”和图17～图19所示的“显示动作”是只以用于去除防尘过滤器119的尘埃的施振动作为目的的程序。振动频率f₀被设定为该防尘过滤器119的共振频率附近的预定频率。例如，在图4A所示的振动模式时是78kHz，由于是至少20kHz以上的振动，所以对于用户而言是没有声音的。

当调用了“无音施振动作”时，Bucom 101按照图16所示，首先从非易失性存储器128的预定区域中读出与用于使防尘过滤器119振动的驱动时间(Toscf0)和驱动频率(共振频率：Noscf0)相关的数据(步骤S201)。在该时机，Bucom 101按照图17所示，打开对设于动作显示用LCD 129或动作显示用LED 130上的显示部的施振模式显示(步骤S301)。并且，Bucom 101判定是否经过了预定时间(步骤S302)。在没有经过预定时间时，Bucom 101继续施振模式的显示。并且，在经过预定时间后，Bucom 101关闭施振模式显示(步骤S303)。

然后，Bucom 101从输出端口D_NCnt向防尘过滤器控制电路121的N进位计数器183输出驱动频率Noscf0(步骤S202)。

在接下来的步骤S203～步骤S205中如下所述进行尘埃去除动作。即，为了去除尘埃，Bucom 101首先把输出端口P_PwCont设定为高电平，由此开始尘埃去除动作(步骤S203)。在该定时，Bucom 101按照图18所示，使施振动作显示开始(步骤S311)。并且，Bucom 101判定是否经过了预定时间(步骤S312)。其中，在没有经过预定时间时，Bucom 101继续进行施振动作的显示。并且，在经过预定时间后，Bucom 101结束施振动作显示(步骤S313)。此时的施振动作显示根据时间经过或者尘埃去除经过而进行变化的显示(未图示)。该情况时的预定时间与后面叙述的施振动作的持续时间即Toscf0大致相同。

并且，在上述步骤S203中，在输出端口P_PwCont被设定为高电平时，压电元件120按照预定的驱动频率(Noscf0)对防尘过滤器119施振，掸掉附着在防尘过滤器119面上的尘埃180。在该尘埃去除动作中，在掸掉附着在防尘过滤器119面上的尘埃180时，同时产生空气振动，产生超声波。但是，即使按照驱动频率Noscf0来驱动，也不会成为普通人的可听范围内的声音，所以听不到。Bucom 101在使防尘过滤器119振动的状态下待机预定驱动时间(Toscf0)(步骤S204)。并且，在经过该预定驱动时间(Toscf0)后，Bucom 101将输出端口P_PwCont设定为低电平，由此停止尘埃去除动作(步骤S205)。并且，在该时机，Bucom 101打开施振结束显示(步骤S321)。在Bucom 101判定为经过了预定时间时(步骤S322)，该施振结束显示关闭，结束显示(步骤S323)。并且，Bucom 101返回到被调用的步骤的下一个步骤。

在该子程序中应用的振动频率f₀(共振频率(Noscf0))和驱动时间(Toscf0)呈现出图20中利用曲线图示出的波形。即，一定的振动(f₀＝78kHz)成为只持续足以去除尘埃的时间(Toscf0)的连续波形。

即，该振动形式是调整并控制提供给施振部件的共振频率。

如上所述，根据本实施例，可以通过在防尘过滤器119的一个端部设置压电元件120，来得到小型且能增大振动振幅的振子170。

[第2实施例]

下面，参照图21说明作为本发明的图像设备的第2实施例的、数字照相机的Bucom进行的照相机处理序列(主程序)中被调用的子程序“无音施振动作”。该图21变更了上述第1实施例中的图16所示的子程序“无音施振动作”的动作。本第2实施例的防尘过滤器119的动作与上述第1实施例不同。即，在上述第1实施例中，采取使防尘过滤器119的驱动频率为f₀这样的固定值来产生驻波的形式。与此相对，本第2实施例通过依次变更并施加驱动频率，使得即使不严格控制驱动频率，也产生包含共振频率的振动振幅大的振动。

并且，在图8所示的横纵比为0.9附近时，在横纵比因制造偏差而变化的情况下，振动模式变化较大(振动速度比急剧减小)。为此，需要对每个产品准确地设定共振频率来驱动压电元件120。这是因为当在非共振频率的频率下进行驱动时，振动速度进一步下降。但是，如果应用本第2实施例那样的频率控制方法，则能够利用非常简单的控制电路进行准确的共振频率下的驱动，能够实现消除了因制造偏差等造成的共振频率偏差的控制。

首先，Bucom 101从非易失性存储器128的预定区域中，读出与用于使防尘过滤器119振动的驱动时间(Toscf0)、驱动开始频率(Noscfs)、频率位移量(Δf)和驱动结束频率(Noscft)相关的数据(步骤S211)。在该时机，进行如图17所示的施振模式的显示，这与上述第1实施例相同。

然后，Bucom 101将驱动开始频率(Noscfs)设定为驱动频率(Noscf)(步骤S212)。并且，Bucom 101从输出端口D_NCnt向防尘过滤器控制电路121的N进位计数器183输出驱动频率(Noscf)(步骤S213)。

从接下来的步骤S214开始，如下进行尘埃去除动作。即，首先开始执行尘埃去除动作。并且，此时进行如图18所示的施振动作显示，这与上述第1实施例相同。

首先，为了去除尘埃，Bucom 101将输出端口P_PwCont设定为高电平(步骤S214)。由此，压电元件120按照预定的驱动频率(Noscf)对防尘过滤器119施振，使防尘过滤器119产生振动振幅小的驻波振动。如果振动振幅小，则不能去除附着在防尘过滤器119面上的尘埃180。在驱动时间(Toscf0)期间持续进行该振动(步骤S215)。并且，在经过该驱动时间(Toscf0)后，Bucom 101比较判定驱动频率(Noscf)是否是驱动结束频率(Noscft)(步骤S216)。此处，如果不一致(判定为否)，Bucom101向驱动频率(Noscf)加上频率位移量(Δf)，将其结果再次设定为驱动频率(Noscf)(步骤S217)。并且，反复进行从上述步骤S212的动作到上述步骤S216的动作。

并且，在上述步骤S216中驱动频率(Noscf)与驱动结束频率(Noscft)一致时(是)，Bucom 101将输出端口P_PwCont设定为低电平，由此结束压电元件120的施振动作(步骤S218)，并结束一系列的“无音施振动作”。并且，此时进行如图19所示的施振结束显示，这与上述第1实施例相同。

在这样变更频率的情况下，驻波振动的振幅增大。因此，将驱动开始频率(Noscfs)、频率位移量(Δf)和驱动结束频率(Noscft)设定成通过驻波的共振频率。由此，能够进行以下控制，即，在防尘过滤器119中首先产生振动振幅小的驻波振动，然后驻波振动的振幅逐渐增大，在成为共振振动后，驻波振动振幅减小。并且，只要是预定以上的振动振幅(振动速度)，就能够去除尘埃180，所以能够在某个预定的频率范围内去除尘埃180，在本实施例的情况下，共振时的振动振幅大，所以其频率范围也增大。

并且，如果将驱动开始频率(Noscfs)和驱动结束频率(Noscft)之间的间隔扩大到某种程度，则能够吸收因振子170的温度和制造偏差而引起的共振频率的变化，能够利用极其简单的电路结构可靠地掸掉附着在防尘过滤器119上的尘埃180。

[第3实施例]

在上述第1和第2实施例中，是取景器利用液晶监视器的照相机，但是当然也可以是具有单反式光学取景器的照相机。

图22是简要表示作为本发明的图像设备的第3实施例的、可更换镜头的单反式电子照相机(数字照相机)的以电气为主的系统结构的示例的框图。此处，对与上述第1实施例涉及的图1所示的数字照相机相同的部分标注相同的标号，并省略其说明。以下，仅说明不同的部分。

即，在该数字照相机10的机身单元100内，除了上述第1实施例的结构以外，如图所示还配设有例如五棱镜188、屏幕189、快回式反光镜190、目镜191、副反射镜192、AF传感器单元193、AF传感器驱动电路194、反射镜驱动机构195、测光传感器196以及测光电路197。五棱镜188、屏幕189、快回式反光镜190、目镜191和副反射镜192是作为光学系统的单反式的结构部件。AF传感器单元193接收来自副反射镜192的反射光束来检测散焦量。AF传感器驱动电路194对AF传感器单元193进行驱动控制。反射镜驱动机构195对快回式反光镜190进行驱动控制。测光传感器196检测来自五棱镜188的光束。测光电路197根据该测光传感器196的检测结果进行测光处理。

反射镜驱动机构195是用于将快回式反光镜190驱动到上升位置和下降位置的机构。在该快回式反光镜190处于下降位置时，来自摄影镜头202的光束被分割引导至AF传感器单元193侧和五棱镜188侧。来自AF传感器单元193内的AF传感器的输出经由AF传感器驱动电路194被发送至Bucom 101，通过Bucom 101进行公知的测距处理。另一方面，通过五棱镜188的光束的一部分被引导至与测光电路197电气连接的测光传感器196，根据由该测光传感器196检测到的光量，由测光电路115进行公知的测光处理。

在具有这种结构的单反式数字照相机10的动作中，Bucom 101进行的图15A和图15B所示的照相机处理序列(主程序)的步骤在以下方面不同。

即，如上所述，当在步骤S107判定为第一释放开关被进行了接通操作时，作为步骤S109，计算摄像单元116的曝光时间(Tv值)和镜头单元200的光圈设定值(Av值)。在上述第1实施例中，该计算根据来自图像处理控制器126的摄影图像，依照被摄体的亮度信息执行。与此相对，在本实施例中，上述计算根据来自测光电路197的被摄体的亮度信息执行。

此外，在上述第1实施例中，在接下来的步骤S110中，执行摄像图像的对比度检测，在接下来的上述步骤S111中，进行检测对比度是否处于允许范围内的判定。替代这些处理，在本实施例中，作为步骤S110，经由AF传感器驱动电路194获取AF传感器单元193的检测数据，并根据该数据计算焦点的偏移量。然后，在步骤S111中，进行所计算的偏移量是否处于允许范围内的判定。在判定为否的情况下，进行到步骤S112来进行摄影镜头202的驱动控制，在偏移量处于允许范围内的情况下，进行到步骤S113，调用子程序“无音施振动作”。

此外，关于在步骤S114中判定为第二释放开关被进行了接通操作时进行的摄影动作，在上述步骤S115中驱动光圈203后，在步骤S117中的快门108的开放控制之前，在本实施例中进行如下的动作。即，进行使快回式反光镜190移动至上升位置的动作。此外，在本实施例中，在步骤S120中，需要与快门108的上紧动作一起，将快回式反光镜190驱动到下降位置。

以上，根据实施例说明了本发明，但本发明不限于上述实施例，当然可以在本发明宗旨的范围内进行各种变形和应用。

例如，也可以将利用空气流来去除防尘过滤器119的尘埃180的方式、或者利用刷子来去除防尘过滤器119的尘埃180的机构与上述的采用施振部件的尘埃去除机构结合起来使用。

并且，在上述的实施例中，列举CCD 117作为摄像元件，但当然也可以是CMOS或其他的摄像元件。此外，在上述的实施例中，施振部件是压电元件，当然也可以是电致伸缩材料，还可以是超磁伸缩部件。

并且，在振动时，为了更高效地掸落附着在被施振的对象部件上的尘埃180，也可以在该对象部件的表面实施例如作为透明导电膜的ITO(氧化铟锡)膜、铟锌膜、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)(ポリ3，4エチレンジオキシチオフエン)膜、作为吸湿型防静电膜的表面活性剂膜、硅氧烷类膜等的涂层处理。但是，要将与振动相关的频率和驱动时间等设定为与上述膜部件相应的值。

并且，作为本申请的一个实施例而记述的光学LPF 118也可以构成为具有双折射性的多个光学LPF。并且，也可以把这些构成为多个的光学LPF中配置在最靠近被摄体侧的光学LPF用作防尘部件(施振对象)，以取代图2A中记述的防尘过滤器119。

并且，关于不具有作为本申请的一个实施例在图2A中记述的光学LPF 118的照相机，也可以把防尘过滤器119用作例如光学LPF、红外截止滤镜、偏光滤镜、半透半反镜等任一种光学元件。

另外，也可以构成为不仅不具有上述光学LPF 118，而且使在图2A中记述的防护玻璃142取代防尘过滤器119。该情况时，作为维持防护玻璃142和CCD芯片136的防尘/防湿状态、同时支撑防护玻璃142并使其振动的结构，可以采用在图2A中记述的支撑防尘过滤器119并使其振动的结构。另外，当然也可以把防护玻璃142用作光学LPF、红外截止滤镜、偏光滤镜、半透半反镜等任一种光学元件。

另外，关于应用本发明的图像设备，不限于所例示的摄像装置(数字照相机)，只要是需要尘埃去除功能的装置，都能够根据需要进行变形实施并得到实际应用。更具体地讲，也可以在使用液晶等显示元件的图像投影装置的显示元件与光源之间、或者显示元件与投影镜头之间，设置本发明的尘埃去除机构。

Claims (11)

1.一种振动装置，其包括：防尘部件，其总体上形成为板状；施振部件，其设于所述防尘部件上，使所述防尘部件的部件表面产生具有与所述部件表面垂直的振动振幅的振动；和驱动单元，其驱动所述施振部件，所述振动装置的特征在于，

所述防尘部件（119、118）具有至少一条相对于该板状的部件表面上的假想轴对称的边，

所述施振部件（120）与形成在所述防尘部件上的一条边邻接，并且沿着该一条边配置在所述部件表面上；

所述驱动单元（101、121）驱动所述施振部件，使得所述部件表面产生如下的振动：在所述部件表面上，具有垂直于该部件表面的振动振幅的振动的波峰的峰线（174）相对于所述防尘部件的重心构成闭合曲线，成为该闭合曲线的中心的中心振动区域（175）的重心（175a）被围在基本上不具有垂直于该部件表面的振动振幅的波节区域（173）中。

2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述防尘部件的部件表面具有如下形状：在具有与所述一条边相应的长边且面积与该防尘部件的部件表面的面积相同的假想矩形（176）中，所述假想矩形中的短边的长度与长边的长度之比为0.9以上且小于1。

3.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述中心振动区域（175）的重心（175a）和包含该重心（175a）的所述波节区域的重心（173a）位于所述假想轴上。

4.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，

所述施振部件由压电元件（120）构成，并且

所述驱动单元每预定时间对所述压电元件施加如下的频率信号：该频率信号包括与所述防尘部件的尺寸和材质对应的频率的频率信号，并且逐次变化所确定的位移频率。

5.一种图像设备，其包括：

图像形成元件，其具有图像面，在该图像面上生成光学图像；

防尘部件，其总体上形成为板状，具有预定范围的透明区域隔着预定的间隔与所述图像面相对配置；

施振部件，其设于在所述图像面上生成光学图像的光线所透射的透射范围之外的所述防尘部件上，并使得产生具有与部件表面垂直的振动振幅的振动；

密封结构部，其用于在所述图像形成元件和所述防尘部件的周缘侧对所述图像形成元件和所述防尘部件两者相对而形成的区域进行密封；和

驱动单元，其驱动所述施振部件，

所述图像设备的特征在于，

所述防尘部件（119、118）具有至少一条相对于该板状的部件表面上的假想轴对称的边，

所述施振部件（120）与所述防尘部件所具有的一条边邻接，并且沿着该一条边配置在所述部件表面上；

所述驱动单元（101、121）驱动所述施振部件，使得所述部件表面产生如下的振动：在所述密封结构部的外侧、所述防尘部件的部件表面上，具有垂直于所述部件表面的振动振幅的振动的波峰的峰线（174）相对于所述防尘部件的重心构成闭合曲线，成为该闭合曲线的中心的中心振动区域（175）的重心（175a）被围在基本上不具有垂直于该部件表面的振动振幅的波节区域（173）中。

6.根据权利要求5所述的图像设备，其特征在于，所述密封结构部包括：

支架（145），其被配置成使所述图像形成元件和所述防尘部件之间成为气密状态；和

支撑部件（152、153），其构成为将所述防尘部件支撑在该支架上，该支撑部件被支撑在波节区域中，该波节区域几乎不具有与所述防尘部件的部件表面垂直的振动振幅。

7.根据权利要求5所述的图像设备，其特征在于，

所述施振部件由压电元件（120）构成，

所述驱动单元每预定时间对所述压电元件施加如下的频率信号：该频率信号包括与所述防尘部件的尺寸和材质对应的频率的频率信号，并且逐次变化所确定的位移频率。

8.一种振动装置，其包括：

防尘部件，其总体上形成为板状；

施振部件，其设于所述防尘部件上，使所述防尘部件的部件表面产生具有与所述部件表面垂直的振动振幅的振动；和

驱动单元，其驱动所述施振部件，

所述振动装置的特征在于，

所述防尘部件（119、118）具有至少一条相对于该板状的部件表面上的假想轴对称的边，

所述施振部件（120）与所述防尘部件所具有的一条边邻接，并且沿着该一条边配置在所述部件表面上；

所述驱动单元（101、121）驱动所述施振部件，使得所述部件表面产生如下的振动：具有垂直于所述部件表面的振动振幅的振动的波峰的峰线（174）从所述防尘部件的所述一条边往与这一条边相对配置的另一条边侧大致同心圆状地连续存在着，该连续的大致同心圆状的峰线的中心（174a）夹着该防尘部件的一条边位于另一条边的相反侧。

9.根据权利要求8所述的振动装置，其特征在于，所述防尘部件的部件表面具有如下形状：在具有与所述一条边相应的长边且面积与该防尘部件的部件表面的面积相同的假想矩形（176）中，所述假想矩形中的短边的长度与长边的长度之比为0.9以上且小于1。

10.根据权利要求8所述的振动装置，其特征在于，

所述连续的大致同心圆状的峰线的中心和所述施振部件的重心（120a）位于所述假想轴上。

11.根据权利要求8所述的振动装置，其特征在于，

所述施振部件由压电元件（120）构成，并且

所述驱动单元每预定时间对所述压电元件施加如下的频率信号：该频率信号包括与所述防尘部件的尺寸和材质对应的频率的频率信号，并且逐次变化所确定的位移频率。