CN102621690B - 异物清除单元和光学设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种异物清除单元和光学设备。异物清除单元包括：光学构件，其被配置在光路中，呈矩形形状，并且设置有用于使光束通过的光学有效区域；以及压电元件，其包括压电构件以及形成在所述压电构件的表面上的驱动电极和传感器电极。所述压电元件在所述光学有效区域外部沿着所述光学构件的一个边贴着所述光学构件的表面。所述传感器电极以位于所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上的所述光学有效区域的范围内的方式形成在所述压电构件的表面上。

Description

异物清除单元和光学设备
技术领域
本发明涉及一种用于清除诸如灰尘等的异物的异物清除单元和包括这一单元的光学设备。
背景技术
在诸如数字照相机等的通过将被摄体图像转换成电信号来进行摄像的光学设备中，图像传感器接收摄像光束并且输出光电转换信号。然后，光学设备将输出的光电转换信号转换成图像数据。在这种情况下，将光学低通滤波器或红外吸收滤波器配置在光学设备的图像传感器的被摄体侧。如果诸如灰尘等的异物附着到这类滤波器的表面，则附着异物的部分可能被包括为拍摄图像中的黑点，从而可能降低图像的视觉质量。
特别地，在具有可更换镜头的数字单镜头反光照相机中，诸如快门和快速返回镜等的机械操作单元被配置在图像传感器附近。因而这些操作单元可能产生诸如灰尘等的异物，并且异物可能附着至图像传感器或滤波器的表面。此外，当用户更换镜头时，异物可能通过镜头座的开口进入照相机的主体，然后可能附着至图像传感器或滤波器的表面。
为避免这一现象，已知一种通过使用压电元件振动被配置在图像传感器的被摄体侧的光学滤波器来清除附着至该光学滤波器表面的异物的方法。
在这一方法中，希望压电元件使光学滤波器以谐振频率振动以产生大的振动振幅，从而有效地清除异物。然而，光学滤波器的谐振频率是根据光学滤波器的外形、板厚和物理属性值所决定的。由于诸如加工精度和制造工艺等的导致差异的因素，谐振频率相对于各滤波器而不同。
日本特开2009-17461通过下面的技术解决这一问题，在该技术中，压电元件被配置在矩形光学滤波器的一边附近，并且与光学滤波器的该边平行。此外，与驱动电极分开地，将检测电极配置在压电元件的正面，并且将检测接地电极配置在压电元件的背面。然后，通过在利用可能的谐振频率运行压电元件来振动光学滤波器的情况下监视电极电压来搜索谐振频率。从而清除附着至光学滤波器表面的灰尘。
当光学滤波器振动时，在光学滤波器的边缘反射振动，因而反射振动和主振动相互干涉。振动间的这类干涉导致振动振幅的大小不均匀或者导致在光学滤波器中生成不同于压电元件直接生成的主振动的相位的振动相位。特别地，如果光学滤波器是矩形而不是圆形，则振动干涉的影响进一步增大。
结果，如果将振动检测电极配置在受振动干涉影响的部分处，则在电极电压中产生大小的不均匀和相位偏移。振动检测电极变得难以正确检测主振动。如果振动检测电极错误地检测主振动，则压电元件在目标谐振频率和相位的范围外振动光学滤波器，因而不能有效清除附着至光学滤波器的异物。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种异物清除单元，包括：光学构件，其被配置在光路中，呈矩形形状，并且设置有用于使光束通过的光学有效区域；以及压电元件，其包括压电构件以及形成在所述压电构件的表面上的驱动电极和传感器电极，其中，所述压电元件在所述光学有效区域外部沿着所述光学构件的一个边贴着所述光学构件的表面，以及其中，所述传感器电极以位于所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上的所述光学有效区域的范围内的方式形成在所述压电构件的表面上。
根据本发明的另一个方面，一种异物清除单元，包括：光学构件，其被配置在光路中，呈矩形形状，并且设置有用于使光束通过的光学有效区域；以及压电元件，其包括压电构件以及形成在所述压电构件的表面上的驱动电极和传感器电极，其中，所述压电元件在所述光学有效区域外部沿着所述光学构件的一个边贴着所述光学构件的表面，以及其中，所述传感器电极以位于在所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上生成的振动的多个波节之间的方式形成在所述压电构件的表面上。
根据本发明的又一个方面，一种光学设备，所述光学设备包括：光学构件，其被配置在光路中，呈矩形形状，并且设置有用于使光束通过的光学有效区域；以及压电元件，其包括压电构件以及形成在所述压电构件的表面上的驱动电极和传感器电极，其中，所述压电元件在所述光学有效区域外部沿着所述光学构件的一个边贴着所述光学构件的表面，以及其中，所述传感器电极以位于所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上的所述光学有效区域的范围内的方式形成在所述压电构件的表面上。
根据本发明的又一个方面，一种光学设备，包括：光学构件，其被配置在光路中，呈矩形形状，并且设置有用于使光束通过的光学有效区域；以及压电元件，其包括压电构件以及形成在所述压电构件的表面上的驱动电极和传感器电极，其中，所述压电元件在所述光学有效区域外部沿着所述光学构件的一个边贴着所述光学构件的表面，以及其中，所述传感器电极以位于在所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上生成的振动的多个波节之间的方式形成在所述压电构件的表面上。
根据本发明，当压电元件使光学构件振动时，传感器电极可以在不受光学构件边缘处的振动反射的影响的情况下，正确地检测振动振幅和相位。因此可以以期望的振动更精确地振动光学构件，并且可以提高用于清除诸如附着至光学构件的表面的灰尘等的异物的效率。
通过以下参考附图对实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将显而易见。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出本发明的实施例、特征和方面，并与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明实施例的数字照相机100的功能结构的框图。
图2是示出摄像单元400的结构的分解透视图。
图3是示出根据第一实施例在光学低通滤波器410中激励的两个行波的频率和振幅之间的关系的图。
图4A和4B示出根据第一实施例的第m阶振动模式波形和第(m+1)阶振动模式波形以及施加于压电元件430a和430b的电压。
图5示出在同时激励两个振动模式的行波时的光学低通滤波器410的行为。
图6示出在同时激励两个振动模式的行波时的光学低通滤波器410的行为。
图7示出压电元件430a的结构。
图8示出从图像传感器侧观看时压电元件430a和430b的B面贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的状态。
图9示出在以频率f振动光学低通滤波器410时由振动检测电路112所检测到的检测波形。
图10A、10B、10C、10D和10E示出根据第一实施例的传感器电极SF的位置的变形例。
图11A、11B和11C示出根据第一实施例的压电元件的变形例。
图12是示出根据第二实施例在光学低通滤波器410中激励的两个驻波的频率和振幅之间的关系的图。
图13A和13B示出根据第二实施例的第m阶振动模式波形和第(m+1)阶振动模式波形以及施加于压电元件430a和430b的电压。
图14示出根据第二实施例从图像传感器侧观看时压电元件430a和430b的B面贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的状态。
图15示出根据第三实施例从图像传感器侧观看时压电元件430a和430b的B面贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的状态。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明的各种实施例、特征和方面。可以单独实现下述本发明的每一实施例，或者，在必要时或者在单个实施例中组合各个实施例的元件或特征是有利的情况下，可以作为多个实施例或其特征的组合来实现本发明的各实施例。
下面将说明将本发明应用于数字照相机、即包括异物清除单元的光学设备的例子的情况。
图1是示出根据本发明第一实施例的数字照相机100的功能结构的框图。
参考图1，微型计算机(MPU)101、例如中央处理单元控制数字照相机100中包括的各块。MPU 101包括EEPROM 108。MPU 101与镜驱动电路102、焦点驱动电路103、快门驱动电路104、图像信号处理电路105、开关传感器电路106、测光电路107、压电元件驱动电路111和振动检测电路112连接。这些电路根据由MPU 101所进行的控制来工作。
MPU 101经由安装触点21与设置在摄像镜头单元200中的镜头控制电路202通信。当摄像镜头单元200连接到数字照相机100时，MPU 101经由安装触点21接收信号，并且判断为MPU101已变得可与设置在摄像镜头单元200中的镜头控制电路202通信。
在接收到来自MPU 101的控制信号时，镜头控制电路202经由自动调焦(AF)驱动电路203和光圈驱动电路204驱动摄像镜头单元200中的摄像镜头201和光圈205。为了便于说明，图1仅示出摄像镜头201的单个透镜元件。然而，摄像镜头201实际上包括诸如调焦透镜等的多个透镜组。
包括例如步进电动机的AF驱动电路203根据镜头控制电路202的控制而改变摄像镜头201中的调焦透镜位置，以使摄像光束聚焦于图像传感器33。光圈驱动电路204是诸如自动光圈等的光圈机构，并且根据镜头控制电路202的控制而改变光圈205的光圈量。
相对于图1所示的摄像光轴以45°角保持的主镜6将通过摄像镜头201的摄像光束引导至五棱镜22。同时，主镜6使摄像光束中的一部分透过并将其引导至副镜30。然后副镜30将透过主镜6的该部分摄像光束引导至焦点检测传感器单元31。
镜驱动电路102包括例如直流(DC)电动机和齿轮传动。镜驱动电路102将主镜6驱动至用户可以通过取景器观察被摄体图像的位置或者主镜6从摄像光束退避的位置。如果驱动主镜6，则同时将副镜30移动至将摄像光束引导至焦点检测传感器单元31的位置或者从摄像光束退避的位置。
焦点检测传感器单元31包括被配置在成像面(未示出)附近的场透镜、反射镜、二次成像镜头、光圈和包括多个电荷耦合装置(CCD)的线传感器。焦点检测传感器单元31进行相位差焦点检测方法。将从焦点检测传感器单元31输出的信号提供给焦点驱动电路103，将其转换成被摄体图像信号并且发送给MPU101。
MPU 101根据使用被摄体图像信号的相位差检测方法进行焦点检测操作。更具体地，MPU 101使用被摄体图像信号计算离焦量和离焦方向。然后MPU 101根据计算出的离焦量和离焦方向，经由镜头控制电路202和AF驱动电路203将摄像镜头201中的调焦透镜驱动至聚焦位置。
五棱镜22反射由主镜6反射的摄像光束并且将其转换成正立图像。拍摄者因而可以经由取景器光学系统通过取景器目镜窗口18观察被摄体图像。此外，五棱镜22将摄像光束的一部分引导至测光传感器37。测光电路107接收从测光传感器37输出的测光值，并且将接收到的输出转换成与观察平面的各区域相对应的亮度信号。然后测光电路37将转换后的亮度信号输出给MPU 100，并且MPU 100基于亮度信号计算曝光值。
快门单元32是机械焦平面快门。当拍摄者经由取景器目镜窗口18观察被摄体图像时，第一快门幕帘处于遮光位置，并且第二快门幕帘处于曝光位置。
此外，当拍摄者正在拍摄图像时，第一快门幕帘从遮光位置行进至曝光位置，即进行曝光扫描。然后，摄像光束通过快门单元32，并且图像传感器33对聚焦的被摄体图像进行光电转换，从而进行摄像。
在经过了所设置的快门速度时间之后，第二快门幕帘从曝光位置行进至遮光位置，即进行遮光扫描，从而针对一个图像数据完成摄像。通过从MPU 101接收到了控制命令的快门驱动电路104控制快门单元32。
图像信号处理电路105对从图像传感器33输出的模拟图像信号进行模拟-数字(A/D)转换。然后图像信号处理电路105对所获取的数字图像数据进行诸如降噪和增益调整等的各种类型的图像处理。
开关传感器电路106将通过拍摄者操作数字照相机100中包括的诸如主开关(SW)43和清洁SW 44等的用户接口所输入的输入信号传送给MPU 101。
清洁SW 44是用于指示清除例如灰尘等附着至光学低通滤波器410的表面的异物所使用的用户接口。拍摄者操作清洁SW44，并且可以手动进行滤波器上的异物的清除。
摄像单元400、即异物清除单元是将包括光学低通滤波器410、压电元件430和图像传感器33的组件集成为一个单元的块。图像传感器33是诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器或CCD传感器等的摄像装置。图像传感器33通过对被摄体的光学图像进行光电转换，如上所述输出模拟图像信号。
压电元件430是例如可通过接收到了来自MPU 101的控制信号的压电元件驱动电路111振动的单板压电装置。然后将压电元件430的振动传递给光学低通滤波器410。
下面将参考图2详细说明通过振动光学低通滤波器410清除滤波器上的异物的摄像单元400、即异物清除单元。图2是示出摄像单元400的结构的分解透视图。
参考图2，配置在图像传感器33前面的光学低通滤波器410是一个由石英制成的矩形双折射板。配置在光路中的光学低通滤波器410是矩形光学构件，并且在光学低通滤波器410中设置用于使光束通过的光学有效区域。
光学低通滤波器410包括光学有效区域外部的周边部，其中，在周边部配置一对压电元件430a和430b。光学低通滤波器410在相对于摄像光轴的中心垂直的方向(即，照相机的水平方向)上对称。向光学低通滤波器410的表面应用诸如用于实现红外截止和防反射的光学涂层。
矩形条状的压电元件430a和430b均是一体形成有多个电极的单板压电元件。沿光学低通滤波器410的两个相对的短边配置压电元件430a和430b。
更具体地，压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410的周边部，从而使得压电元件430a、即第一压电元件的长边与光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)平行。此外，压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410的周边部，从而使得压电元件430b、即第二压电元件的长边与光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)平行。
以波的形式振动光学低通滤波器410，由此生成与光学低通滤波器410的边平行的多个波腹和波节。向压电元件430a和430b周期性施加电压，从而使得压电元件430进行伸缩。随同这一伸缩，在光学低通滤波器410中也生成周期性弯曲变形。下面将详细说明该振动。
由塑料或金属所形成的光学低通滤波器保持构件420保持光学低通滤波器410。利用螺丝钉将光学低通滤波器保持构件420固定至图像传感器保持构件510。
施力构件440在图像传感器33的方向上对光学低通滤波器410施力。将施力构件440锁定至光学低通滤波器保持构件420。施力构件440与数字照相机100的接地电位部(即，地线)电连接。
光学低通滤波器410的表面也与数字照相机100的接地电位部(即，地线)电连接。因此可以减少例如灰尘等异物静电附着至光学低通滤波器410的表面。
横断面呈近似圆形的框形弹性构件450被夹持在光学低通滤波器410和光学低通滤波器保持构件420之间。当施力构件440对光学低通滤波器410施力时，弹性构件450被紧压在光学低通滤波器410和光学低通滤波器保持构件420之间。因此通过图像传感器33的方向上的施力构件440的施力决定紧压弹性构件450的力的量。可以由橡胶或诸如泡棉(poron)等的聚氨酯泡沫制成弹性构件450。
通过将相位板(即，去极化板)、红外截止滤波器和折射方向与光学低通滤波器410的折射方向相差90°的双折射板接合在一起形成光学构件460。接合光学构件460并将其固定至光学低通滤波器保持构件420。
图像传感器保持构件510具有矩形开口。将图像传感器33牢靠地固定至图像传感器保持构件510，从而使得通过该矩形开口暴露图像传感器33。利用螺丝钉将图像传感器保持构件510固定至数字照相机100的主体。
以被夹持在光学低通滤波器保持构件420和图像传感器33之间的状态保持掩模520，以防止过多的光从摄像光路进入图像传感器33。
图像传感器施力构件530是具有一对左部和右部的板簧状的施力构件。利用螺丝钉将图像传感器施力构件530固定至图像传感器保持构件510，并且将图像传感器33压向图像传感器保持构件510。
作为上述结构的结果，通过被夹持在施力构件440和弹性构件450之间，以可振动的方式支持光学低通滤波器410。
下面将参考图3、4A、4B、5和6说明根据本实施例的光学低通滤波器410中生成的振动。根据本实施例，在光学低通滤波器410中生成在光学低通滤波器410的长边方向(即，水平方向)上行进的行波。换句话说，通过偏移时间相位，在光学低通滤波器410中激励阶次相差1的两个弯曲振动，从而使得在光学低通滤波器410中生成行波。
图3是示出根据本实施例在光学低通滤波器410中激励的两个振动模式的频率和振幅之间的关系的图。
参考图3，以f(m)表示的频率激励第m阶振动模式中的弯曲振动，并且以f(m+1)表示的频率激励第(m+1)阶振动模式中的弯曲振动。如果将要施加于压电元件430a和430b的电压的频率f设置成f(m)＜f＜f(m+1)，则可以使用在第m阶振动模式的弯曲振动中生成的谐振和在第(m+1)阶振动模式的弯曲振动中生成的谐振两者。
如果将频率f设置成f＜f(m)，则可以使用在第m阶振动模式的弯曲振动中生成的谐振。然而，由于该谐振变得远离在第(m+1)阶振动模式的弯曲振动中的谐振点，所以不能使用在第(m+1)阶振动模式的弯曲振动中生成的谐振。
此外，如果将频率f设置成f(m+1)＜f，则仅可使用在第(m+1)阶振动模式中生成的谐振。由于根据本实施例使用在这两个振动模式中生成的谐振，所以将频率f设置在f(m)＜f＜f(m+1)的范围内。
图4A和4B示出在m是奇数时在第m阶振动模式和第(m+1)阶振动模式中生成的波形以及要施加给压电元件430a和430b的电压。
参考图4A和4B，作为m是奇数的例子，示出m＝9的情况。图4A示出从主镜6侧观看时的光学低通滤波器410。压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410的对着图像传感器33的表面。
参考图4A，在各振动模式的弯曲振动中，在光学低通滤波器410的长边的方向上，以相等间隔出现压电元件430的长边方向上的多个波节。
图4B示出以实数成分和虚数成分所表示的、为了激励各振动模式的弯曲振动而施加至压电元件430a和430b的交流电压的振幅和时间相位。参考图4B，行(1)表示用于激励第m阶振动模式的弯曲振动所施加的交流电压，并且行(2)表示用于激励第(m+1)阶振动模式的弯曲振动所施加的交流电压。
行(3)表示在将第(m+1)阶振动模式的弯曲振动的时间相位偏移90°时所施加的交流电压。通过在第m阶振动模式和第(m+1)阶振动模式的弯曲振动之间的振幅比为A∶1时的第m阶振动模式的弯曲振动的振幅，对用于激励各振动模式的弯曲振动所施加的电压进行标准化。结果，对于这两个振动模式的弯曲振动获取了相同的振幅。
如果在光学低通滤波器410中要同时激励第m阶振动模式和第(m+1)阶振动模式的弯曲振动，则相加图4B所示行(1)和(3)所表示的交流电压。换句话说，向压电元件430a和430b施加行(4)所表示的交流电压。根据本实施例，第m阶振动模式的弯曲振动对应于第一弯曲振动。此外，第(m+1)阶振动模式的弯曲振动对应于时间相位与第一弯曲振动相差90°的第二弯曲振动。
下面将说明根据上述控制方法在同时激励这两个振动模式的弯曲振动的情况下的光学低通滤波器410的行为。根据本实施例，同时激励第九阶振动模式和第十阶振动模式。
图5和6示出在通过偏移时间相位90°来同时激励两个振动模式的弯曲振动的情况下光学低通滤波器410在每一时间相位的行为。参考图5和6，从左到右以数字0～360在水平轴上表示光学低通滤波器410中的位置。此外，将光学低通滤波器410的长边方向表示为X，将短边方向表示为Y，并且将该平面的法线方向表示为Z。
参考图5和6，波形C示出第九阶振动模式的弯曲振动的波形，并且波形D示出第十阶振动模式的弯曲振动的波形。此外，波形E示出组合上述两个模式的波形。换句话说，波形E示出光学低通滤波器410的实际振幅。波形F示出光学低通滤波器410在Z方向上的加速度。
附着至光学低通滤波器410表面的异物接收法线方向上的力，并且通过使光学低通滤波器410变形而使异物移动。更具体地，如果表示Z方向上的加速度的曲线是正值，则异物被推至表面外部，并且接收表示在这一时间相位的光学低通滤波器410的位移的曲线E的法线方向上的力。
在图5和6示出的表示为rn(n＝1、2、3、……)的区间，异物接收右方向(即，对于X方向的正方向)上的力。相反，在表示为1n(n＝1、2、3、……)的区间，异物接收左方向(即，对于X方向的负方向)上的力。结果，异物移动至以Xn(n＝1、2、3、……)所表示的位置。根据本实施例，随着时间相位前进，Xn(n＝1、2、3、……)在对于X方向的正方向上移动，因而异物在对于X方向的正方向上移动。
图7示出压电元件430a的结构或者压电元件430a的三面图。参考图7，压电元件430a包括压电构件431、即单板压电元件以及在压电构件431的表面上所形成的四种类型的电极。更具体地，在压电构件431的表面上形成驱动电极AF和AB、传感器电极SF和接地电极SB。
如图7所示，在压电构件431的F面(即，第一面)上形成两个驱动电极AF和一个传感器电极SF。换句话说，在压电构件的F面(即，第一面)上形成多个驱动电极。在压电构件431的B面(即，第二面)上形成两个驱动电极AB和一个接地电极SB。
在相互相背的面上形成两个驱动电极AF和两个驱动电极AB，从而将压电构件431夹持在其间。两个驱动电极AF和两个驱动电极AB是用于激励光学低通滤波器410中的振动的驱动电极。
压电元件驱动电路111、即控制电路向两个驱动电极AF和两个驱动电极AB交替施加电压。因而使光学低通滤波器410振动。
传感器电极SF是检测光学低通滤波器410的振动的振动检测电极。在压电构件431的F面(即，第一面)上的驱动电极AF之间形成传感器电极SF。
接地电极SB与数字照相机100的接地电位部(即，地线)电连接。在压电构件431的B面(即，第二面)上的驱动电极AB之间形成接地电极SB。在相互相背的面上形成传感器电极SF和接地电极SB，从而将压电构件431夹持在其间。
传感器电极SF监视由传感器电极SF生成的输出电压相对于与接地电压相对应的接地电极SB如何变化，并且检测光学低通滤波器410的振动。
使用各向异性导电膜(ACF)，通过热压接合将驱动电极AF和AB、传感器电极SF以及接地电极SB连接到压电元件柔性印刷电路板(未示出)。驱动电极AF和AB经由压电元件柔性印刷电路板上的布线图案与压电元件驱动电路111连接。
传感器电极SF、即振动检测电极经由压电元件柔性印刷电路板上的布线图案与振动检测电路112连接。接地电极SB经由压电元件柔性印刷电路板上的布线图案与数字照相机100中的接地电位部连接。
如上所述配置的压电元件430a中的压电构件431的F面或B面因而贴着光学低通滤波器410，从而使得压电元件430a的长边与光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)平行。
如压电元件430a一样配置压电元件430b。压电构件431的F面或B面贴着光学低通滤波器410，从而使得压电元件430b的长边与光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)平行。
下面将说明在压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410时在压电元件430a和430b各自上所形成的传感器电极SF的位置。
图8示出从图像传感器侧观看时压电元件430a和430b的B面贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的状态。
参考图8，压电元件430a贴着光学低通滤波器410，从而使得沿光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)配置压电元件430a的长边。压电元件430a的长边的长度约等于光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)的长度。
此外，如图8所示，压电元件430b贴着光学低通滤波器410，从而使得沿光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)配置压电元件430b的长边。压电元件430b的长边的长度约等于光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)的长度。
如上所述，以频率f(即，f(m)＜f＜f(m+1))振动光学低通滤波器410以输送异物。在这种情况下，频率f是频率f(m)和f(m+1)之间激励最适于输送异物的行波的频率。
图8示出频率f的行波的示意图。图8仅示出从图像传感器侧观看时的光学低通滤波器410以及压电元件430a和430b。此外，阴影区域表示使数字照相机100的入射摄像光束通过的光学有效区域。
如图8所示，激励在光学低通滤波器410的长边方向上行进的行波。换句话说，激励的行波在与光学低通滤波器410的短边垂直的方向上行进，其中，压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410。在这种情况下，在光学低通滤波器410的短边上生成第一阶振动模式的驻波，如图8所示。
图8中示出的虚线表示第一阶驻波的波节。第一阶驻波的每一波节出现在光学低通滤波器410的短边方向上，并相对于光学低通滤波器410的短边方向上的中心轴对称。以频率f(m)(即，第m阶振动模式的频率)和频率f(m+1)(即，第m+1阶振动模式的频率)之间的频率生成第一阶驻波。
因而通过组合波，在光学低通滤波器410的长边方向上输送附着至光学低通滤波器410的表面的异物。由在光学低通滤波器410的长边方向上行进的行波和在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波形成组合波。
与在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波腹相对应地，输送异物的组合波的振幅在光学低通滤波器410的短边方向的中心轴处变得最大。
从光学低通滤波器410的短边方向的中心轴到与在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节相对应的部分，输送异物的组合波的振幅逐渐减小。在与在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节相对应的部分处，该振幅变成最小。
结果，在与光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节相对应的部分处，可能不能获取到用于输送异物所需的振幅。
根据本实施例，优化光学低通滤波器的大小，从而使得在光学有效区域外部生成上述第一阶驻波的波节。换句话说，设计光学低通滤波器的大小，以使得在光学有效区域外部生成第一阶驻波的波节。因而在光学有效区域内可以获取用于输送异物所需的足够振幅。
在光学低通滤波器410的长边边缘处，即在光学低通滤波器410的没有被压电元件430a和430b贴着的边缘处，反射在光学低通滤波器410的长边方向上行进的行波。结果，生成不同于在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的振动。
在光学低通滤波器410的长边边缘处生成的反射波与输送异物的组合波干涉。这一干涉导致光学低通滤波器410的长边边缘附近的组合波的振幅的大小不均匀，并且生成相位不同于输送异物的组合波的相位的振动。
结果，如果传感器电极SF位于相对于在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节的外部，则传感器电极SF不能精确检测输送异物的组合波。
另一方面，如果传感器电极SF位于在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节，则组合波的振幅小，因而变得难以区分振动和噪声。
为解决上述问题，使压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410，从而使得传感器电极SF位于在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节之间。更具体地，传感器电极SF位于光学低通滤波器410的被压电元件430a和430b贴着的短边方向上生成的振动的多个波节之间。
根据本实施例，传感器电极SF位于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴上。传感器电极SF因此可以检测振幅变成最大的组合波，因而可以容易地区分振动和噪声。此外，随着接近光学低通滤波器410的短边方向的中心轴，在光学低通滤波器410的长边边缘生成的反射波的影响逐渐减小。
结果，通过使传感器电极SF位于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴上，传感器电极SF可以精确地检测输送异物的组合波。
传感器电极SF可以是任意大小，只要传感器电极SF的输出电压充分大于噪声电平即可。由于驱动电极AF是用于激励光学低通滤波器410中的振动的电极，所以希望形成尽可能大的驱动电极AF。
下面将参考图9说明光学低通滤波器410中的振动检测。图9示出在以频率f振动光学低通滤波器410时由振动检测电路112所检测到的波形。振动检测电路112检测通过压电元件431的伸缩所生成的电位差。
随着光学低通滤波器410的振动一起，通过压电效应在传感器电极SF中生成正弦电压。在这种情况下，接地电极SB持续保持接地电压(0V)，因而振动检测电路112获取到图9所示的正弦波形VSF。
所检测到的电位差Va与光学低通滤波器410的振动振幅成正比。此时检测到的相位θ表示光学低通滤波器410的振动相位。因此可以通过监视输出电压波形来检测光学低通滤波器410中生成的组合波。
因而可以通过对压电元件430a和430b的施加电压和施加电压频率进行反馈控制以使电位差Va和相位θ变成预定值来生成期望的输送振动。
此外，振动检测电路112还可以检测故障和异常。例如，如果由振动检测电路112检测到的电位差Va极大地不同于期望大小，则推定光学低通滤波器410的振动异常。结果，可以停止异物清除单元的操作，或者可以更换异物清除单元。
下面将参考图10A、10B、10C、10D和10E说明在压电元件430a和430b各自上所形成的传感器电极SF的位置的变形例。
在图10A和10B所示的变形例中，夹持传感器电极SF的两个驱动电极AF的大小不同于根据第一实施例的大小。此外，将传感器电极SF配置在光学低通滤波器410的中心轴和在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节之间。
图10A示出从图像传感器侧观看时贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的压电元件1430a和1430b的B面。参考图10A，使得在压电元件1430a上所形成的传感器电极SF的位置和在压电元件1430b上所形成的传感器电极SF的位置相对于光学低通滤波器410的长边方向的中心线呈线对称。
图10B示出从图像传感器侧观看时贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的压电元件2430a和2430b的B面。参考图10B，使得在压电元件2430a上所形成的传感器电极SF的位置和在压电元件2430b上所形成的传感器电极SF的位置相对于光学低通滤波器410的中心点呈点对称。
由于生成的组合波对称，所以通过使这两个传感器电极SF的位置呈线对称或点对称，可以将这两个传感器电极SF的输出电压水平设置成近似相同的水平。
压电元件1430a、1430b、2430a和2430b的长边的长度均约等于光学低通滤波器410的短边的长度。
相反，图10C、10D和10E示出的变形例中的各压电元件的长边的长度短于光学低通滤波器410的短边的长度。
图10C示出从图像传感器侧观看时贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的压电元件3430a和3430b的B面。参考图10C，沿着光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)，压电元件3430a贴着光学低通滤波器410的相对于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴的下区域。
此外，参考图10C，沿着光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)，压电元件3430b贴着光学低通滤波器410的相对于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴的上区域。
如图10C所示，将各传感器电极SF配置在光学低通滤波器410的中心轴上。此外，使在压电元件3430a上所形成的驱动电极AF的位置和在压电元件3430b上所形成的驱动电极AF的位置相对于光学低通滤波器410的中心点呈点对称。
图10D示出从图像传感器侧观看时贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的压电元件4430a和4430b的B面。参考图10D，沿着光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)，压电元件4430a贴着光学低通滤波器410的相对于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴的上区域。
此外，参考图10D，沿着光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)，压电元件4430b贴着光学低通滤波器410的相对于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴的上区域。
如图10D所示，将各传感器电极SF配置在光学低通滤波器410的中心轴和在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节之间。使这两个传感器电极SF的位置相对于光学低通滤波器410的长边方向的中心线呈线对称。
图10E示出从图像传感器侧观看时贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的压电元件5430a和5430b的B面。参考图10E，沿着光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)，压电元件5430a贴着光学低通滤波器410的相对于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴的下区域。
此外，参考图10E，沿着光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)，压电元件5430b贴着光学低通滤波器410的相对于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴的上区域。
如图10E所示，将各传感器电极SF配置在光学低通滤波器410的中心轴和在光学低通滤波器410的短边方向上生成的第一阶驻波的波节之间。使这两个传感器电极SF的位置相对于光学低通滤波器410的中心点呈点对称。
图11A示出压电元件的变形例，即压电元件6430a的三面图。参考图11A，压电元件6430a包括压电构件431、即单板压电元件以及在压电构件431的表面上所形成的三种类型的电极。更具体地，在压电构件431的表面上形成驱动电极AF、传感器电极SF和接地电极SB。
如图11A所示，在压电构件431的F面(即，第一面)上形成两个驱动电极AF和一个传感器电极SF。在压电构件431的B面(即，第二面)上形成与数字照相机100的接地电位部(即，地线)电连接的一个接地电极SB。
通过压电元件驱动电路111、即控制电路向驱动电极AF施加交流电压来振动光学低通滤波器410。
传感器电极SF是检测光学低通滤波器410的振动的振动检测电极。在压电构件431的F面上的两个驱动电极AF之间形成传感器电极SF。在传感器电极SF的背面上形成接地电极SB，从而使得在相互相背的面上形成传感器电极SF和接地电极SB，从而将压电构件431夹持其间。
传感器电极SF监视由传感器电极SF生成的输出电压相对于与接地电压相对应的接地电极SB如何变化，并且检测光学低通滤波器410的振动。
驱动电极AF、传感器电极AF和接地电极SB与压电元件柔性印刷电路板(未示出)连接。驱动电极AF经由压电元件柔性印刷电路板上的布线图案与压电元件驱动电路111连接。
传感器电极SF经由压电元件柔性印刷电路板上的布线图案与振动检测电路112连接。接地电极SB经由压电元件柔性印刷电路板上的布线图案与数字照相机100的接地电位部连接。
如上配置的压电元件6430a的压电构件431的F面或B面贴着光学低通滤波器410，从而使得压电元件6430a的长边与光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)平行。
如压电元件6430a一样类似地配置压电元件6430b。压电元件6430b中的压电构件431的F面或B面贴着光学低通滤波器410，从而使得压电元件6430b的长边与光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)平行。
图11B示出压电元件的变形例，即压电元件7430a的三面图。参考图11B，压电元件7430a包括压电构件431、即单板压电元件。此外，压电元件7430a包括在压电构件431的表面上所形成的驱动电极AF、驱动电极AB、传感器电极SF、接地电极SB、驱动电极AB’和接地电极SB’。
图11B示出的驱动电极AF、驱动电极AB、传感器电极SF和接地电极SB在功能上分别与图7所示的驱动电极AF、驱动电极AB、传感器电极SF和接地电极SB相同。
然而，图11B所示的驱动电极AF与图7所示的驱动电极AF的不同在于，不通过传感器电极SF将在压电构件431的F面上所形成的驱动电极AF分成两个。换句话说，在传感器电极SF的左侧连接在传感器电极SF上方形成的驱动电极AF和在传感器电极SF下方形成的驱动电极AF。
类似地，在接地电极SB的右侧连接图11B所示的在接地电极SB上方形成的驱动电极AB和在接地电极SB下方形成的驱动电极AB。使位于压电元件7430a中的接地电极SB的右侧的驱动电极AB和位于传感器电极SF的左侧的驱动电极AF位于相互相背的面上，从而将压电构件431夹持其间。
此外，在压电元件7430a中，在图11B的向下方向上在传感器电极SF和接地电极SB上形成引导线。在相互相背的面上形成包括引导线的传感器电极SF和接地电极SB，从而将压电元件431夹持在其间。
此外，在压电构件431的F面所形成的驱动电极AB’经由通孔与驱动电极AB电连接。此外，在压电构件431的F面上所形成的接地电极SB’经由通孔与接地电极SB电连接。
根据本变形例，可以在图11B所示的以虚线方框围绕的区域中形成驱动电极AF、驱动电极AB、传感器电极SF和接地电极SB。结果，当压电元件7430a连接至压电元件柔性印刷电路板(未示出)时，可以将柔性印刷电路板连接至虚线方框中的所有电极。
此外，如果要使用ACF通过热压接合来将压电元件7430a连接至柔性印刷电路板，则可以增大热接合部和传感器电极SF之间的距离。因此，即使在向热接合部应用过多热并且电极被破坏时，也能防止传感器电极SF中发生特性劣化。
此外，在压电元件7430a的B面上不形成与柔性印刷电路板的连接部。因此，可以将压电元件7430a的平坦均匀的B面贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面。结果，提高了压电元件7430a的附着度，因而也提高光学低通滤波器410的振动效率。
图11C示出压电元件的变形例，即压电元件8430a的三面图。参考图11C，压电元件8430a包括压电构件431、即单板压电元件。此外，压电元件8430a包括在压电构件431的表面上所形成的驱动电极AF、传感器电极SF、接地电极SB和接地电极SB’。
图11C所示的驱动电极AF、传感器电极SF、接地电极SB和接地电极SB’在功能上分别与图11B所示的驱动电极AF、传感器电极SF、接地电极SB和接地电极SB’相同。
在压电元件8430a中，在压电构件431的B面上仅形成与数字照相机100的接地电位部(即，地线)电连接的接地电极SB。此外，在压电构件431的F面上所形成的接地电极SB’经由通孔与接地电极SB电连接。
根据本变形例，可以在以虚线方框围绕的区域中形成驱动电极AF、传感器电极SF和接地电极SB。
利用这一结构，可以获得与图11B所示的变形例相同的效果。
下面将参考附图详细说明本发明的第二实施例。根据上述第一实施例，在光学低通滤波器410中生成在光学低通滤波器410的长边方向上行进的行波。相反，根据第二实施例，在光学低通滤波器410的长边方向上，即在与光学低通滤波器410的被压电元件430a和430b贴着的短边垂直的方向上生成驻波。数字照相机100的功能结构与图1所示的框图相同，并且摄像单元400的结构与图2所示的分解透视图相同。
根据本实施例，在光学低通滤波器410的长边方向上生成驻波。然后在法线方向上弹出并清除异物。
图12是示出根据本实施例在光学低通滤波器中激励的两个驻波的频率和振幅之间的关系的图。参考图12，以表示为f(m)的频率激励第m阶振动模式的弯曲振动，并且以表示为f(m+1)的频率激励第(m+1)阶振动模式的弯曲振动。
如果将要施加于压电元件430a和430b各自的电压的频率分别设置成f(m)和f(m+1)，则可以使用在第m阶振动模式和第(m+1)阶振动模式的弯曲振动中生成的谐振两者。
图13A和13B示出在m为奇数时在第m阶振动模式和第(m+1)阶振动模式中生成的波形以及要施加于压电元件430a和430b的电压。参考图13A和13B，作为m是奇数的例子，示出m＝9的情况。图13A示出从主镜6侧观看时的光学低通滤波器410。压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410的对着图像传感器33的表面。
参考图13A，在各振动模式的弯曲振动中，在光学低通滤波器410的长边的方向上以相等间隔出现压电元件430的长边方向上的多个波节。
图13B示出以实数成分和虚数成分所表示的、为了激励各振动模式的弯曲振动而施加至压电元件430a和430b的交流电压的振幅和时间相位。参考图13B，行(1)表示用于激励第m阶振动模式的弯曲振动所施加的交流电压，并且行(2)表示用于激励第(m+1)阶振动模式的弯曲振动所施加的交流电压。
通过在第m阶振动模式和第(m+1)阶振动模式的弯曲振动的振幅比为A∶1时第m阶振动模式的弯曲振动的振幅，对用于激励各振动模式的弯曲振动所施加的电压进行标准化。结果，对于这两个振动模式获取了相同的振幅。
然后，通过交替施加图13B所示的行(1)和行(2)中所示的施加电压，在光学低通滤波器410的长边方向上生成不同阶次的两个驻波。更具体地，通过在光学低通滤波器410中以频率f(m)激励第m阶振动模式的弯曲振动，生成第一驻波。
然后通过以频率f(m+1)激励第(m+1)阶振动模式的弯曲振动来生成第二驻波。通过交替进行上述处理，可以弹出并清除附着至光学低通滤波器410的表面的异物。
因而在光学低通滤波器410中生成相差一个阶次的两个驻波。结果，如果异物附着至第一驻波的波节，则可以通过使用第二驻波振动光学低通滤波器410来清除异物。换句话说，如果使用分别具有奇数波节和偶数波节的相邻阶次的振动模式，则波节出现在不同位置，因而可以更有效地清除异物。
此外，要使用的驻波的数量不局限于两个。例如，可以交替生成诸如频率f(m)、f(m+1)和f(m+2)的相邻阶次的三个驻波，或者可以交替生成其它数量的驻波。
图14示出从图像传感器侧观看时压电元件430a和430b的B面贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的状态。
参考图14，压电元件430a贴着光学低通滤波器410，从而使得沿光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)配置压电元件430a的长边。压电元件430a的长边的长度约等于光学低通滤波器410的短边的长度。
此外，如图14所示，压电元件430b贴着光学低通滤波器410，从而使得沿着光学低通滤波器410的另一短边(即，另一个边)配置压电元件430b的长边。压电元件430b的长边的长度约等于光学低通滤波器410的短边的长度。
此外，图14示出以频率f(m)的振动模式的弯曲振动的示意图。图14仅示出从图像传感器侧观看时的光学低通滤波器410以及压电元件430a和430b。阴影区域表示使数字照相机100的入射摄像光束通过的光学有效区域。此外，图14示出作为m是奇数的例子的m＝9的情况。
如图14所示，在光学低通滤波器410的长边方向上，即在与光学低通滤波器410的被压电元件430a和430b贴着的短边垂直的方向上激励驻波。图14示出的虚线表示激励的驻波的波节。
与第一实施例相同，在光学低通滤波器410的短边方向上生成第一阶驻波。然而，如果要在长边方向上生成驻波，则在短边方向上生成的第一阶驻波的振幅比在长边方向上生成的驻波的振幅小得多。因而当要在长边方向上生成驻波时，在长边方向上生成的驻波的振幅几乎不会因为在短边方向上生成的第一阶驻波的振幅而改变。
在光学低通滤波器410的长边边缘处，即在光学低通滤波器410的没有被压电元件430a和430b贴着的边缘处，反射在光学低通滤波器410的长边方向上生成的驻波。
在光学低通滤波器410的长边边缘处生成的反射波与在光学低通滤波器410的长边方向上生成的驻波干涉。这一干涉导致光学低通滤波器410的长边边缘附近的驻波的振幅的大小不均匀。此外，该干涉生成相位不同于驻波的相位的振动。
结果，如果传感器电极SF位于光学低通滤波器410的长边边缘附近，则传感器电极SF不能精确检测在光学低通滤波器410的长边方向上生成的驻波。
为避免这一问题，使压电元件430a和430b贴着光学低通滤波器410，从而使得各传感器电极SF位于光学低通滤波器410的短边方向上的光学有效区域的范围内。以图14中示出的箭头L表示该范围。
根据本实施例，传感器电极SF位于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴上。因而可以最小化在光学低通滤波器410的长边边缘处生成的反射波的影响。
传感器电极SF可以是任意大小，只要传感器电极SF的输出电压充分大于噪声电平即可。由于驱动电极AF是用于激励光学低通滤波器410中的振动的电极，所以希望形成尽可能大的驱动电极AF。
如上所述，第一和第二实施例的不同仅在于在光学低通滤波器410的长边方向上生成的振动的类型。因而在第二实施例中同样可以实现根据第一实施例所述的各种变形例。
下面将参考附图详细说明根据本发明的第三实施例。根据上述第二实施例，向两个压电元件430a和430b施加电压，从而使得在光学低通滤波器410的长边方向上生成驻波。相反，根据第三实施例，通过向一个压电元件430a施加电压，在光学低通滤波器410的长边方向上生成驻波。因而，第三实施例与第二实施例的不同在于，第三实施例没有包括根据第二实施例的贴着光学低通滤波器410的压电元件430b。
图15示出从图像传感器侧观看时压电元件430a的B面贴着光学低通滤波器410的图像传感器侧的表面的状态。参考图15，压电元件430a贴着光学低通滤波器410，从而使得沿着光学低通滤波器410的一个短边(即，一个边)配置压电元件430a的长边。压电元件430a的长边的长度约等于光学低通滤波器410的短边的长度。
此外，图15示出以频率f(m)的振动模式的弯曲振动的示意图。图15仅示出从图像传感器侧观看时的光学低通滤波器410和压电元件430a。阴影区域表示使数字照相机的入射摄像光束通过的光学有效区域。此外，图15示出m是奇数的例子的m＝9的情况。
如图15所示，在光学低通滤波器410的长边方向上，即在与光学低通滤波器410的被压电元件430a贴着的短边垂直的方向上激励驻波。图14示出的虚线表示驻波的波节。
与第二实施例相同，在光学低通滤波器410的长边边缘处反射在光学低通滤波器410的长边方向上生成的驻波。在光学低通滤波器410的长边边缘处生成的反射波与在光学低通滤波器410的长边方向上生成的驻波干涉。
根据第三实施例，压电元件430a贴着光学低通滤波器410，从而使得传感器电极SF位于光学低通滤波器410的短边方向的光学有效区域的范围内。
根据本实施例，传感器电极SF位于光学低通滤波器410的短边方向的中心轴上。因而可以最小化在光学低通滤波器410的长边边缘处生成的反射波的影响。
根据本发明的光学构件不局限于光学低通滤波器410。此外，根据上述实施例，在石英双折射板中激励振动。然而，双折射板的材料不局限于石英，并且还可以是铌酸锂。此外，可以在通过将双折射板、相位板和红外截止滤波器接合在一起所形成的光学低通滤波器中，或者在单个红外截止滤波器中激励振动。此外，可以在被配置在双折射板前面的单个玻璃板中生成振动。
根据上述实施例，将本发明应用于数字照相机。然而，本发明可应用于诸如液晶投影仪等的光学设备中。在这种情况下，如果诸如灰尘等的异物附着到投影光学系统的光学构件的表面，则变得还投影异物的阴影。因而可以应用与上述实施例相同的结构。
尽管参考实施例说明了本发明，但是应该理解，通过所附的权利要求书限定本发明。

Claims (8)

1.一种异物清除单元，包括：
光学构件，其被配置在光路中，呈矩形形状，并且设置有用于使光束通过的光学有效区域，
所述异物清除单元的特征在于，还包括：
压电元件，其包括压电构件以及形成在所述压电构件的表面上的传感器电极和多个驱动电极，
其中，所述压电元件在所述光学有效区域外部沿着所述光学构件的一个边贴着所述光学构件的表面，
其中，所述传感器电极以位于在所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上生成的振动的多个波节之间的方式形成在所述压电构件的表面上的所述多个驱动电极之间，以及
其中，所述传感器电极以位于所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上的中心轴上的方式形成在所述压电构件的表面上。
2.根据权利要求1所述的异物清除单元，其特征在于，所述压电元件同时激励第一弯曲振动和第二弯曲振动，以生成在与所述光学构件的被所述压电元件贴着的边垂直的方向上行进的行波，其中，所述第二弯曲振动的时间相位不同于所述第一弯曲振动的时间相位，并且所述第二弯曲振动的阶次与所述第一弯曲振动的阶次相差1。
3.根据权利要求1所述的异物清除单元，其特征在于，所述压电元件交替激励第一弯曲振动和第二弯曲振动，以在与所述光学构件的被所述压电元件贴着的边垂直的方向上交替生成第一驻波和第二驻波，其中，所述第二弯曲振动的阶次与所述第一弯曲振动的阶次相差1。
4.根据权利要求1所述的异物清除单元，其特征在于，所述光学构件的大小被设置为使得在所述光学有效区域外部生成所述多个波节。
5.一种光学设备，包括：
光学构件，其被配置在光路中，呈矩形形状，并且设置有用于使光束通过的光学有效区域，
所述光学设备的特征在于，还包括：
压电元件，其包括压电构件以及形成在所述压电构件的表面上的传感器电极和多个驱动电极，
其中，所述压电元件在所述光学有效区域外部沿着所述光学构件的一个边贴着所述光学构件的表面，
其中，所述传感器电极以位于在所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上生成的振动的多个波节之间的方式形成在所述压电构件的表面上的所述多个驱动电极之间，以及
其中，所述传感器电极以位于所述光学构件的被所述压电元件贴着的边的方向上的中心轴上的方式形成在所述压电构件的表面上。
6.根据权利要求5所述的光学设备，其特征在于，所述压电元件同时激励第一弯曲振动和第二弯曲振动，以生成在与所述光学构件的被所述压电元件贴着的边垂直的方向上行进的行波，其中，所述第二弯曲振动的时间相位不同于所述第一弯曲振动的时间相位，并且所述第二弯曲振动的阶次与所述第一弯曲振动的阶次相差1。
7.根据权利要求5所述的光学设备，其特征在于，所述压电元件交替激励第一弯曲振动和第二弯曲振动，以在与所述光学构件的被所述压电元件贴着的边垂直的方向上交替生成第一驻波和第二驻波，其中，所述第二弯曲振动的阶次与所述第一弯曲振动的阶次相差1。
8.根据权利要求5所述的光学设备，其特征在于，所述光学构件的大小被设置为使得在所述光学有效区域外部生成所述多个波节。
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