CN103372537A - 尘埃移除装置和图像拾取设备 - Google Patents

尘埃移除装置和图像拾取设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103372537A
CN103372537A CN2013101492600A CN201310149260A CN103372537A CN 103372537 A CN103372537 A CN 103372537A CN 2013101492600 A CN2013101492600 A CN 2013101492600A CN 201310149260 A CN201310149260 A CN 201310149260A CN 103372537 A CN103372537 A CN 103372537A
Authority
CN
China
Prior art keywords
piezoelectric element
dust
piezoelectric
alternating voltage
dust apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101492600A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103372537B (zh
Inventor
清水康志
伊福俊博
古田达雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN103372537A publication Critical patent/CN103372537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103372537B publication Critical patent/CN103372537B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
    • H04N23/811—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation by dust removal, e.g. from surfaces of the image sensor or processing of the image signal output by the electronic image sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/52—Elements optimising image sensor operation, e.g. for electromagnetic interference [EMI] protection or temperature control by heat transfer or cooling elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了尘埃移除装置和图像拾取设备。尘埃移除装置通过将交变电压分别施加到第一压电元件和第二压电元件，在振动部件中产生至少波长λ的振动。第一压电元件设置在振动部件的具有目标表面一侧的第一表面上。第二压电元件设置在振动部件的与第一表面相反的第二表面上。当第一压电元件和第二压电元件在目标表面的法线方向上被投影时，第一压电元件的振动产生端部和第二压电元件的振动产生端部之间的距离dL1以dL1>0的形式表达，其中dL1≠nλ/2并且n是正整数。

Description

尘埃移除装置和图像拾取设备
技术领域
本发明涉及尘埃移除装置和图像拾取设备，并且更特别地涉及对粘附在光学元件表面的异物（诸如尘埃）的移除，该光学元件设置在诸如数字相机之类的图像拾取设备中或者设置在诸如扫描仪之类的图像读取设备中。
背景技术
在诸如数字相机之类的图像拾取设备中，取入其中的光由诸如电荷耦合器件（CCD）传感器或互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器之类的图像拾取装置接收，所述图像拾取设备通过接收对象的光学图像并且然后将光学图像转换成电信号而拾取对象的图像。从图像拾取装置中输出电信号（光电转换信号）被转换成图像数据，并且记录在诸如存储卡之类的记录介质上。在这样的图像拾取设备中，光学低通滤光器或者红外阻断滤光器设置在图像拾取装置的前侧（对象侧）。
在这样的图像拾取设备中，如果任何异物（诸如尘埃）粘附到图像拾取装置、光学低通滤光器或者红外阻断滤光器的覆盖玻璃的表面，则在结果图像中，异物可能作为黑点出现。特别地，在包括可互换式透镜的数字单透镜反射相机中，当透镜相互互换的时候，异物（诸如尘埃）可能从透镜接口（lens amount）的开口被带入到数字相机本体中。因此，这样的异物可能粘附到图像拾取装置或滤光器的覆盖玻璃的表面。
在这方面，日本专利第4724584号和日本专利特开第2004-12474号每个都公开了这样的技术，其中，利用压电元件的膨胀和收缩，粘附到诸如覆盖玻璃或者滤光器之类的振动部件的表面的尘埃，通过在厚度方向上使振动部件变形（通过在面外弯曲振动模式中激励振动）而被移除。
日本专利第4724584号公开了一种尘埃移除装置，其通过振动，移除粘附在包含于数字相机或者扫描仪中的光学传感器周围区域的尘埃。尘埃移除装置包括振动板（振动部件）。将压电元件固定到振动板的两个平坦表面之一。当电压施加在压电元件上时，使振动板在厚度方向上位移的弯曲振动被产生，从而，在振动板表面区域（光学有效区域）中存在的影响图像形成的尘埃被移除。在对应于振动波节的位置处的振动振幅是不够的。因此，在光学有效区域中的尘埃移除中使用多个振动模式。
日本专利特开第2004-12474号公开了一种配置，其中压电元件分别被固定到透射部件（振动部件）的前表面和后表面，透射部件设置在图像读取设备中并且允许文件的图像通过其透射。透射部件借助于固定到两个表面的压电元件而振动，从而移除粘附到透射部件的尘埃。在日本专利特开2004-12474号中，当在透射部件的表面的法线方向上被投影时，透射部件的前表面和后表面上的压电元件的轮廓彼此重合。
日本专利第4724584号所公开的尘埃移除装置采用了一种方法，其中通过顺序地以多个驱动频率振动压电元件而使振动波节移位。尽管振动的阶次（order）（振动的波节的数目）改变了，然而在压电元件附近波节的位置移位小。因此，振动振幅是不够的。
在日本专利特开2004-12474号公开的配置中，压电元件附近的振动振幅也被认为是不够的。
发明内容
本发明提供了一种通过减小振动振幅趋于变小的区域而有效地移除尘埃的尘埃移除装置以及包括尘埃移除装置的图像拾取设备。
根据本发明的一方面，尘埃移除装置至少包括：第一压电元件和第二压电元件，每个包括压电材料和设置在压电材料上的电极；以及振动部件，第一压电部件和第二压电部件设置在振动部件上。通过将交变电压分别施加到第一压电元件和第二压电元件来在振动部件中产生至少波长λ的振动，尘埃移除装置从振动部件的目标表面移除尘埃。第一压电元件设置在振动部件的位于具有目标表面的一侧的第一表面上，并且第二压电元件设置在振动部件的与第一表面相反的第二表面上。当第一压电元件和第二压电元件在目标表面的法线方向上被投影时，第一压电元件的振动产生端部和第二压电元件的振动产生端部之间的距离dL1以dL1>0的形式表达，其中dL1≠nλ/2并且n是正整数。
根据本发明的上述方面，在振动部件的光学有效区域（粘附到光学有效区域的尘埃可能不利地影响结果图像）中，振动振幅趋于变小的区域减小了。因此，提供了能够有效移除尘埃的尘埃移除装置以及包括尘埃移除装置的图像拾取设备。
从以下参考附图对示例性实施例的描述中，本发明的更多特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的尘埃移除装置的示意图。
图2是根据本发明的实施例的压电元件的示意图。
图3A是包括根据本发明的实施例的尘埃移除装置的示例性图像拾取设备的示意图。
图3B是包括在图像拾取设备中的示例性图像拾取单元的示意图。
图4是示出根据本发明的实施例的尘埃移除装置的电气配置的示例性框图。
图5是包括根据本发明的实施例的尘埃移除装置的示例性图像读取设备的示意图。
图6是根据本发明工作示例4的尘埃移除装置的示意图。
图7是根据本发明工作示例5的尘埃移除装置的示意图。
图8是根据本发明比较示例1的尘埃移除装置的示意图。
图9是示出根据本发明比较示例1的尘埃移除装置中产生的测量得到的振动振幅的曲线图。
图10是根据本发明比较示例2的尘埃移除装置的示意图。
图11是根据本发明工作示例6的尘埃移除装置的示意图。
图12是示出根据本发明的实施例的尘埃移除装置中定义的振动测量线上产生的示例性测量得到的振动振幅的曲线图。
具体实施方式
根据本发明一般实施例的尘埃移除装置至少包括多个压电元件和振动部件。多个压电元件的每个包括压电材料和设置在压电材料上的电极。振动部件具有目标表面。当交变电压分别施加到多个压电元件时，在振动部件中产生至少波长λ的振动，从而移除振动部件的目标表面上的尘埃。多个压电部件包括第一压电元件和第二压电元件，它们设置在振动部件的不同表面上。当第一压电元件和第二压电元件在目标表面的法线方向上被投影时，第一压电元件和第二压电元件的各自振动产生端之间的距离dL1以dL1>0的形式表达，其中dL1≠nλ/2并且n是正整数。
现在将参考附图详细描述本发明的具体实施例。
尘埃移除装置的配置
图1是根据本发明第一实施例的尘埃移除装置10的示意图。根据第一实施例的尘埃移除装置10至少包括作为振动部件的振动板20和压电元件30。当交变电压施加到各个压电元件30上时，在振动板20和压电元件30之间产生应力，从而在振动板20中产生振动。在根据第一实施例的尘埃移除装置10中，通过在振动板20中产生的振动，移除粘附到振动板20的目标表面B（由图1的点划线包围的区域）的异物。在此，术语“目标表面”指的是振动板20的在实际使用中可能粘附尘埃的表面。
尘埃移除装置10至少包括对应于第一压电元件并且设置在振动板20的第一表面上的板形压电元件30-1，对应于第二压电元件并且设置在振动板20的第二表面上的板形压电元件30-2，以及振动板20。如下面将要描述的，根据第一实施例的尘埃移除装置10可进一步包括对应于第三压电元件并且设置在振动板20的第一表面上的板形压电元件30-3，以及对应于第四压电元件并且设置在振动板20的第二表面上的板形压电元件30-4。在下文中，除非特别区分，否则压电元件30-1至30-4每个都标记为压电元件30。
在第一实施例中，第一表面指的是振动板20的位于具有目标表面B的一侧的表面（前表面），并且第二表面指的是振动板20的与第一表面相反的另一表面（后表面）。当根据第一实施例的尘埃移除装置10用于光学应用时，振动板20是透明部件或者是反射部件。
当外部电场（交变电压）施加于其上时，每个压电元件30在振动板20中产生至少波长λ的驻波（弯曲振动）。波长λ是特定于尘埃移除装置10的值，并且可以根据相关联部件的尺寸和机械特性以及驱动频率而任意设计。在第一实施例中，在振动板20的目标表面B（当尘埃移除装置10用在光学应用中时，下文中也称为光学有效区域）的外侧设置压电元件30，并且压电元件30的面对目标表面B的端部对应于振动产生端部。在根据第一实施例的尘埃移除装置10应用于图像拾取设备的情况中，这里提到的光学有效区域是振动板20的、要入射到图像拾取装置上的光通过的区域。也就是说，根据第一实施例的目标表面B是第一表面的区域，并且作为第一压电元件的压电元件30-1设置在振动板20的在目标表面B的外侧的第一表面的区域中。此外，作为第二压电元件的压电元件30-2设置在振动板20的第二表面的区域中，该第二表面的区域处于在目标表面B的法线方向上获得的目标表面B的投影的外侧。
关于在振动板20的目标表面B的法线方向上获得的压电元件30-1和压电元件30-2的投影，压电元件30-1的振动产生端部和压电元件30-2的振动产生端部之间（在与目标表面B相平行的方向上）的距离标记为dL1。通过距离dL1，可避免振动板20的第一表面上的压电元件30-1中产生的驻波的振动波节与振动板20的第二表面上的压电元件30-2中产生的驻波的振动波节在目标表面B中彼此重合。这里使用的术语“振动波节（nodes of vibration）”包括连接驻波波节的虚拟线，该驻波是在作为振动部件的振动板20振动时在振动板20的表面中产生的。
如果距离dL1比0大，则产生减小振动振幅趋于变小的区域的本发明有益效果。如果距离dL1是0或者nλ/2，其中n是正整数，则由压电元件30-1在振动板20的第一表面中产生的振动波节与由压电元件30-2在振动板20的第二表面中产生的振动波节重合。因此尘埃移除性能没有改进。因此，在第一实施例中，要满足dL1>0的条件，其中dL1≠nλ/2并且n是正整数。
优选地，相对于驻波波长λ，距离dL1可以满足条件(4n-3)λ/8≤dL1≤(4n-1)λ/8，其中n是正整数。如果这个条件满足，那么尘埃移除性能进一步改进。更优选地，如果满足条件dL1=λ/4，那么由压电元件30-1产生的振动的波节和波腹分别与由压电元件30-2产生的振动的波腹和波节重合。也就是说，由压电元件30-1产生的振动的波节与由压电元件30-2产生振动的波腹重合。因此，在整个光学有效区域上，尘埃被更有效地移除。
根据第一实施例的尘埃移除装置10包括所有的压电元件30-1至30-4，它们每个在振动板20中产生至少波长为λ的振动。在这种情况下，在振动板20的第一表面上设置压电元件30-1和压电元件30-3，并且在振动板20的第二表面上设置压电元件30-2和压电元件30-4。同样在这种情况下，在目标表面B的法线方向上获得的投影形式的相应压电元件30-1和30-2的振动产生端部之间的距离dL1满足条件dL1>0，其中dL1≠nλ/2并且n是正整数。此外，在目标表面B的法线方向上获得的投影形式的相应压电元件30-3和30-4的振动产生端部之间的距离dL2可以满足条件dL2>0，其中dL2≠nλ/2并且n是正整数。在这样的配置中，即使在目标表面B的远离压电元件30的区域中，也产生振幅衰减较小的驻波。
优选地，相对于驻波的波长λ，距离dL2可满足条件(4n-3)λ/8≤dL2≤(4n-1)λ/8，其中n是正整数。如果这个条件满足，那么尘埃移除性能进一步改进。更优选地，如果满足条件dL2=λ/4，那么由设置在振动板20的第一表面上的压电元件30-3产生的振动的波节和波腹分别与由设置在振动板20第二表面上的压电元件30-4产生的振动的波腹和波节重合。因此，在整个光学有效区域上，尘埃被更有效地移除。
压电元件30-1至30-4的尺寸和材料不一定相同。每个压电元件30的形状不限于图1中所示的条形，并且可以是包围目标表面B的环形（甜甜圈形）。距离dL1和dL2在振动产生的方向（与波节相垂直的方向）上不超过振动板20的尺寸。就是说，距离dL1和dL2的上限由振动板20的尺寸或者目标表面B的尺寸决定。在下文中，除非特别区分，否则dL1和dL2每个都标记为dL。
压电元件的配置
图2是根据第一实施例的压电元件30的示意图。如在图2中所示出的，压电元件30包括压电材料31、第一电极32和第二电极33。第一电极32和第二电极33以彼此相对的方式设置在压电材料31的相应表面上。压电材料31例如是诸如锆钛酸铅（PZT）、钛酸钡、钛酸钙钡、钛酸铋钠、钛酸铅、铌酸锂、铌酸钾钠或铁酸铋之类的压电陶瓷，或者主要由任一种上述材料构成的压电陶瓷。压电材料31可主要由用下述通式表示的钙钛矿型金属氧化物构成：
(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3…(1)
其中0.02≤x≤0.30，0.020≤y≤0.095，并且y≤x。
根据Iwanami Rikagaku Jiten（物理和化学辞典），第五版(Iwanami Shoten，出版于1998年2月20日)，术语“钙钛矿型金属氧化物”指的是具有钙钛矿结构的金属氧化物，钙钛矿结构理想地是立方晶系。每个具有钙钛矿结构的金属氧化物通常用ABO3化学式表示。在钙钛矿型金属氧化物中，元素A和B是离子形式并且占据空间晶格的特定位置（分别称为格点（site）A和格点B）。例如，在立方晶系的空间晶格中，元素A在立方体的每个顶点处，元素B在体心处，并且作为氧阴离子的元素O在立方体的每个面心处。
在由通式（1）表达的金属氧化物中，在格点A处的金属元素对应于Ba和Ca，在格点B处的金属元素对应于Ti和Zr。应注意，一些Ba和Ca可以在格点B处，并且一些Ti和Zr可以在格点A处。
通式（1）中的在格点B处的元素与元素O的摩尔比是1:3。从1:3略微改变的任何摩尔比（例如，1.00:2.94至1.00:3.06）都在本发明的范围之内，只要金属氧化物的主相具有钙钛矿结构即可。
金属氧化物是否具有钙钛矿结构例如是通过基于X射线衍射或者电子衍射的结构分析来确定的。
在通式（1）中，表示格点A处的Ca的摩尔比的x落入0.02≤x≤0.30的范围内。如果x小于0.02，则介电损失（tanδ）增大。如果介电损失增大，则当以施加于其上的电压驱动压电元件30时产生的热可能增多，从而可能降低驱动效率。如果x大于0.30，则压电特性可能不足。
在通式（1）中，表示格点B处的Zr的摩尔比的y落入0.020≤y≤0.095的范围内。如果y小于0.020，则压电特性可能不足。如果y大于0.095，则居里温度（Tc）变得低于85℃。在这样的情况下，在高温范围内，压电特性可能消失。
这里，术语“居里温度”指的是铁电性消失的温度。居里温度被识别如下。通过改变要测量的温度，直接测量出铁电性消失的温度。可替代地，通过使用弱的交变电场并且通过改变要测量的温度，测量出介电常数变为最大值的温度。这样，居里温度被识别。
在通式（1）中，Ca的摩尔比x和Zr的摩尔比y是y≤x的关系。如果y>x，则介电损失增大或者绝缘特性不足。如果上面限定的x和y范围是同时满足的，则相变温度T可以从接近室温的温度变化到工作温度或者低于工作温度，从而使得压电元件30可以在宽的温度范围内稳定工作。
关于通式（1），表示格点A处的Ba和Ca的摩尔量与格点B处的Ti和Zr的摩尔量的比值的A1/B1，可被设定在1.00≤A1/B1≤1.01的范围内。如果A1/B1小于1.00，则异常粒生长易于发生，进而降低压电材料31的机械强度。如果A1/B1大于1.01，则粒生长所需的热变得过高。在这样的情况下，在典型的窑中可能得不到足够高的密度，或者在压电材料31中可能出现许多孔隙或缺陷。
测量压电材料31的组成的方法没有特定限制，并且可以是X射线透视法（XRF）、感应耦合等离子体（ICP）光谱法、原子吸收光谱法等。
在任一方法中，包含在压电材料31中的元素的以重量计的和以组成计的比率是可计算的。
压电材料31主要由通式（1）表示的钙钛矿型金属氧化物构成。钙钛矿型金属氧化物包含Mn。在金属基础上，Mn的含量可以被设定为：在以重量计的每100份金属氧化物中大于等于以重量计的0.02份且小于等于以重量计的0.40份。
如果金属氧化物包含上述范围内的Mn，则改进了绝缘特性和机械品质因数Qm。当压电元件30作为振动器评估时，机械品质因数Qm代表由于振动所致的弹性损失。机械品质因数Qm的值对应于阻抗测量中观察到的共振曲线的锐度（sharpness）。也就是说，机械品质因数Qm是代表压电元件30的共振的锐度的常数。如果机械品质因数Qm大，则压电元件30中的应变量在接近压电元件30的共振频率的频率处更大，从而使得压电元件30有效振动。
绝缘特性和机械品质因数Qm的改进被认为是由于通过具有与Ti和Zr的价数不同的价数的Mn形成了缺陷偶极子并且因此产生了内部电场而实现的。如果有任何内部电场存在，则由被施加的电压驱动的压电元件30的可靠性被有保证地提供。
在金属基础上，Mn的含量被如下地得到。通过XRF、ICP光谱法、原子吸收光谱法等测量压电材料31中金属Ba、Ca、Ti、Zr和Mn的含量。基于测量出的含量，在氧化物基础上表示构成由通式（1）表示的金属氧化物的元素。然后，Mn重量与定义为100的元素总重量的比率被取做在金属基础上的Mn含量。
如果Mn含量小于以重量计的0.02份，则驱动压电元件30所需的极化效果不足。如果Mn的含量超过以重量计的0.40份，则压电特性不足。此外，形成了对压电特性没有贡献的六方晶体。
Mn的形式不限于金属。即，仅仅需要Mn被包含在压电材料31中，而不论其形式如何。例如，Mn可以溶解于格点B处，可以在晶粒边界处，或者可以以任何形式（诸如金属、离子、氧化物、金属盐或复合物）包含在压电材料31中。考虑到绝缘性和烧结的容易性，Mn可以溶解在格点B处。在Mn溶解在格点B处的情况下，令格点A处的Ba和Ca的摩尔量与格点B处的Ti、Zr和Mn的摩尔量的比率为A2/B2，比率A2/B2可以设置在0.993≤A2/B2≤0.998的范围内。如果压电元件30中的比率A2/B2落入这个范围内，则压电元件30在其纵向方向上膨胀和收缩更多，并且具有大的机械品质因数。因此，尘埃移除装置10展现出优等的尘埃移除性能和优等的耐用性。
除非压电材料31特性改变，否则除了由通式（1）定义的那些成分和Mn外，压电材料31还可以包含其他成分（在下文中称为副成分）。副成分的总量可以被设定为在以重量计的每100份通式（1）表示的金属氧化物中小于以重量计的1.2份。如果副成分的量超过了以重量计的1.2份，则压电材料31的压电特性和绝缘特性可能恶化。除了Ba、Ca、Ti、Zr和Mn外包含在副成分中的金属元素的含量可被设定为：在以重量计的每100份压电材料31中在氧化物基础上小于等于以重量计的1.0份或者在金属基础上小于等于以重量计的0.9份。这里提到的金属元素包括半金属元素，诸如Si、Ge和Sb。如果除了Ba、Ca、Ti、Zr和Mn外包含在副成分中金属元素的含量超过了在以重量计的每100份压电材料31中的、在氧化物基础上的以重量计的1.0份或者在金属基础上的以重量计的0.9份，则压电材料31的压电特性和绝缘特性可能显著恶化。包括在副成分中的Li、Na、Mg和Al的总量可以设定为：在以重量计的每100份压电材料31中在金属基础上小于等于以重量计的0.5份。如果包含在副成分中的Li、Na、Mg和Al的总量超出了以重量计的每100份压电材料31中的、在金属基础上的以重量计的0.5份，则压电材料31可能不被充分烧结。包括在副成分中的Y和V的总量可以设定为：在以重量计的每100份压电材料31中在金属基础上小于等于以重量计的0.2份。如果包含在副成分中的Y和V的总量超出了以重量计的每100份压电材料31中的、基于金属的以重量计的0.2份，则极化可能是困难的。
示例性的副成分包括烧结助剂，诸如Si、Cu和B。根据第一实施例的压电材料31可以包含不可避免地包含在Ba和Ca的市售原材料中的相应量的Sr和Mg。同样，根据第一实施例的压电材料31可以包含不可避免地包含在Ti的市售原材料中的一定量的Nb，以及不可避免地包含在Zr的市售原材料中的一定量的Hf。
测量副成分的以重量计的份额的方法不受特别限制，并且可以是XRF、ICP光谱法、原子吸收光谱法等中的任一种。
压电元件30具有在其第一电极表面36上的第一电极32和在其第二电极表面37上的第二电极33。可以添加均读出所产生电压并且检测振动的振幅和相位的传感器电极（未示出）。如图2中所示，第一电极32可以在第二电极表面37的一部分上延伸。电极32和33每个是通过对由常见导电胶等形成的导电薄膜或者通过溅射、沉积等形成的导电薄膜进行图案化而获得的。在对电极32和33施加高电压并且电极32和33被因此极化后，使用压电元件30。考虑尘埃移除装置10的配置、尘埃移除性能、制造成本等，来选择压电材料31的物理特性和尺寸，形成电极32和33的方法，以及电极32和33的图案。
使用环氧树脂粘合剂等以在压电元件30的第一电极表面36将压电元件30固定到振动板20的表面。粘合剂可以从如下材料中选择，所述材料的粘合强度在尘埃移除装置10的工作温度范围中不减小，并且在工作温度范围内对尘埃移除装置10的特性没有不利影响。
图像拾取设备和图像读取设备
现在要描述涉及均包括尘埃移除装置的图像拾取设备和图像读取设备的本发明的其他实施例。
根据本发明第二实施例的图像拾取设备至少包括根据第一实施例的尘埃移除装置10和图像拾取单元。尘埃移除装置10的作为振动部件的振动板20和图像拾取单元的光接收表面以这样的顺序同轴设置。
图3A是示出作为图像拾取设备的相机9的外观的透视图。相机9是公知的数字静物相机。图3B是示出包括尘埃移除装置10的相机9的图像拾取单元的配置的透视图。相机9的图像拾取单元包括作为光接收元件的图像拾取装置4（诸如电荷耦合器件（CCD）传感器或互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器）。图像拾取装置4接收对象的光学图像并且将光学图像转换成电信号，从而产生图像数据。具有矩形板状的振动板20以密封设置在图像拾取装置4的前面的空间的方式附接于图像拾取装置4。
振动板20是高透射性的光学部件（诸如覆盖玻璃、红外阻断滤光器或者光学低通滤光器）。透过振动板20的光入射到图像拾取装置4的光接收表面。也就是说，振动板20和图像拾取装置4的光接收表面是同轴设置的。通过设置在图像拾取单元附近并且在光接收表面的前面的振动板20，尘埃对于要形成的图像的不利影响被有效降低。当使用相机9时，图像拾取单元的光接收表面处于接近垂直角度的角度（在重力作用的方向上取向）。在这样的取向下，通过振动，振动板20上的尘埃易于从振动板20落下。
设置在振动板20两端处的压电元件30的尺寸是可以根据压电元件30的压电材料和振动板20的物理特性来调节的，以使得通过振动而引起弯曲变形的力变大。需要在考虑了作为图像拾取设备的相机9的整体配置、尘埃移除性能和制造成本的情况下最优化地进行调节。
图4是示出了在尘埃移除装置10包括传感器电极的情况下尘埃移除装置10的电气配置的框图。由点线包围的块对应于尘埃移除装置10。尘埃移除装置10包括电源14、控制电路11和压电元件30。在图4示出的配置中，电源14和控制电路11的组合用作控制单元。通过读取压电元件30中的传感器电极（未示出）中通过压电效应产生的电压，控制电路11检测压电材料30的振动的振幅和相位，从而控制由电源14产生的交变电压的振幅、频率和时间相位。
在第二实施例中，取向传感器12和图像处理单元13连接至控制电路11。图像处理单元13连接至图像拾取装置4。取向传感器12检测尘埃移除装置10的取向（具体地，振动板20的目标表面的取向）。通过使用由图像拾取装置4取得的图像，图像处理单元13计算目标表面上尘埃的粘附位置。电源14施加交变电压至各个压电元件30。
现在将描述涉及包括尘埃移除装置的图像读取设备的本发明的第三实施例。图5是示出根据第三实施例的作为图像读取设备的复印机中包含的尘埃移除装置的配置的透视图。
参考图5，复印机在图像读取单元（读取器单元）的壳41中包括光学元件21、扫描仪单元（光电转换装置）35以及尘埃移除装置。尘埃移除装置包括第一压电元件30-1、第二压电元件30-2、第三压电元件30-3、第四压电元件30-4、支撑部件38和39、驱动电路34和光学元件21。驱动电路34和压电元件30用布线（未示出）相互连接。在图5所示的配置中，驱动电路34用作控制单元。
在第三实施例中，光学元件21用作尘埃移除装置的振动部件。光学元件21是由玻璃等制成的光学部件并且具有板形状（矩形形状）。使用粘合剂等，将压电元件30固定到光学元件21的平坦表面。如图2中示出的压电元件30那样，压电元件30中的每一个在其表面上具有电极（细节未示出）。
支撑部件38和39是由毡、泡沫树脂、橡胶等制成的弹性部件，并且每个具有棒形状。借助粘合剂，支撑部件38和39被固定到光学元件21并且被固定到壳41。因而，在支撑部件38和39被夹在其间的情况下，光学元件21由壳41支撑。在光学元件21下方设置扫描仪单元35。扫描仪单元35在其内部包括光学传感器（未示出）。在复印时，在文件与光学元件21接触的状态下通过传送机构（未示出）传送的文件所反射的光透过光学元件21，并且通过设置在扫描仪单元35中的光学传感器，光被形成图像。这样，关于文件图像的信息作为图像数据被读取。驱动电路34施加交变电压（驱动信号）到各个压电元件30，从而使光学元件21振动。
驱动方法
现在将从图1中示出的尘埃移除装置10中的距离dL与沿穿过用点划线包围的目标表面B（光学有效区域）的线A-A’（典型振动测量线）测量出的振动板20中的振动振幅之间的关系开始，描述驱动根据本发明的任一上述实施例的尘埃移除装置的方法。
取如下情况作为示例，其中，图1中示出的尘埃移除装置10被配置以使得dL=λ/4。当控制单元将某些频率的交变电压施加至各个压电元件30并且从而以共振频率驱动图1中所示的尘埃移除装置10时，在振动板20中产生某个波长的振动。波长标记为λ。在这种情况下，距离dL的约±5%的误差不会显著影响本发明的有益效果。因此，约±5%的误差是允许的。
现在将详细描述由根据本发明任一实施例的控制单元执行的控制操作。在第一控制操作中，执行移除驱动操作A，其中相位差为0的（电压是同相的）相同频率（第一频率）的交变电压被施加到压电元件30-1和压电元件30-3。在第二控制操作中，执行移除驱动操作B，其中相位差为0的（电压是同相的）相同频率（第一频率）的交变电压被施加到压电元件30-2和压电元件30-4。在第三控制操作中，执行移除驱动操作C，其中相位差为π的（=180°，也就是说，电压是反相的）相同频率（第一频率）的交变电压被施加到压电元件30-1和压电元件30-3。在第四控制操作中，执行移除驱动操作D，其中相位差为π的（=180°，也就是说，电压是反相的）相同频率（第一频率）的交变电压被施加到压电元件30-2和压电元件30-4。
图12是示出当移除驱动操作A、移除驱动操作B、移除驱动操作C和移除驱动操作D相继（顺序地在不同定时处）执行时，在振动测量线A-A’上观测到的位移量（振动振幅）的曲线图。在图12中的曲线图示出了当所有移除驱动操作A至D都执行时，所观测到的在每个不同位置处的最大振动振幅。振动振幅可通过例如使用激光多普勒测振仪（Ono Sokki的LV-1700系列）沿振动测量线A-A’扫描振动板20的表面来测量。在尘埃移除装置10中，振动振幅越大，尘埃移除性能越好。在图1中所示的第一实施例中，如果振动振幅是0.3μm或者更大，则95％或更多的尘埃是可移除的。如果振动振幅是0.8μm或者更大，则尘埃移除性能进一步改进，并且接近100％的尘埃是可移除的。
执行移除驱动操作A至D的顺序是任意的。在上述方法中，当尘埃移除装置10以0相位差被驱动时，第十九阶的弯曲振动模式发生，而当尘埃移除装置10以π相位差被驱动时，第十八阶的弯曲振动模式发生。本发明不限于这样的情况。可能激发其他振动模式。在上面的方法中，当使用多个振动模式时，基于高阶振动模式的波长λ来确定距离dL。然而，根据在尘埃移除装置10中采用的部件和支撑尘埃移除装置10的部件的物理特性和尺寸，可以基于低阶振动模式的波长λ来确定距离dL。本发明不限于其中产生多个振动模式的实施例。根据本发明每个实施例的压电元件30的布置有效地移位波节的位置。因此，如果产生至少一个振动模式，则成功产生了本发明的有益效果。
在本发明的每个实施例中，可省略第三和第四压电元件，也就是说，使用至少第一和第二压电元件，尘埃移除装置是可操作的。在图6中所图示的包括两个压电元件30-1和30-2的尘埃移除装置10的情况中，压电元件30-1和压电元件30-2可被顺序地、非同步地驱动。具体地，控制单元可以在不同定时将相同频率的交变电压施加至第一和第二压电元件（通常，电压可按第一和第二压电元件的顺序施加到第一和第二压电元件）。可替代地，控制单元可以在不同定时将不同频率的交变电压施加至第一和第二压电元件（通常，电压可按第一和第二压电元件的顺序施加到第一和第二压电元件）。
示例
现在将描述根据本发明的工作示例和比较示例的配置和驱动操作。根据本发明的尘埃移除装置不限于根据下面工作示例的那些装置。
工作示例1
通过使用振动板20和压电元件30，准备如图1所示那样配置的尘埃移除装置10，振动板20是用作红外阻断滤光器的玻璃板并且具有50.8mm（宽）×33.7mm（长）×0.3mm（厚）的尺寸，压电元件30中的每一个由Nihon Ceratec Co.,Ltd制造的材料代码为NA的PZT（具有银胶电极，偏振）制成并且具有33.3mm×4.0mm×0.25mm的尺寸。使用施加在振动板20的纵向方向上（对应于33.7mm的长度）的基于环氧树脂的粘合剂，压电元件30固定在图1中所示位置处。压电元件30布置在振动板20上以使得距离dL落入λ/4±3%的范围内，其中λ表示以压电元件30的共振频率产生的振动的波长。在工作示例1中，dL＝dL1＝dL2，并且光学有效区域（用点划线包围的目标表面B）具有30mm或更大的宽度。
±20V的交变电压施加到压电元件30。交变电压的频率被设定为在要产生第十八阶的弯曲振动模式的情况下在106.5±10kHz的范围内，以及在要产生第十九阶的弯曲振动模式的情况下在116.5±10kHz的范围内。这里，如上面描述的，其中施加到压电元件30-1和压电元件30-3的交变电压之间的相位差是0（交变电压是同相的）的控制操作称为移除驱动操作A，其中施加到压电元件30-2和压电元件30-4的交变电压之间的相位差是0的控制操作称为移除驱动操作B，其中施加到压电元件30-1和压电元件30-3的交变电压之间的相位差是π（交变电压是反相的）的控制操作称为移除驱动操作C，并且，其中施加到压电元件30-2和压电元件30-4的交变电压之间的相位差是π的控制操作称为移除驱动操作D。移除驱动操作A至D顺序执行，从而振动板20被以对应于相应条件的共振频率驱动。当相位差是0时，产生第十九阶弯曲振动模式。当相位差是π时，产生第十八阶弯曲振动模式。通过使用激光多普勒测振仪扫描振动板20的表面来测量振动的振幅。
在其中尘埃移除装置10设置在图3A和3B中所示的设备中的状态下并且通过在使用外部电源取代图4中所示的电路情况下在相应条件下顺序执行移除驱动操作A至D，评价尘埃移除性能。在移除驱动操作A至D的每个中，在共振频率±10kHz的范围上，交变电压频率被扫频一次。尘埃移除性能被评价如下。聚苯乙烯珠（具有20至80nm的尺寸）喷洒在振动板20上，振动板20在湿度为50％rh的室温环境中水平放置。在珠留在振动板20上一个小时后，振动板20被垂直取向并且被驱动。然后，基于图像，观测振动板20上珠的量在驱动前和驱动后之间的变化。根据四个等级来评价尘埃移除性能：等级1对应于90.0％或更低的移除率，等级2对应于98.0％或更低的移除率，等级3对应于99.9％或更低的移除率，以及等级4对应于100％的移除率。也就是说，代表评价等级的数字越大，尘埃移除装置10的性能越好。尘埃移除性能取上述测试的十次试验的平均值。
在工作示例1中，移除驱动操作A至D顺序执行各一次（对于每一个驱动操作，持续时间为一秒或更短）。结果，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是1.10μm，并且尘埃移除性能的等级是4。工作示例2
通过使用与工作示例1中所用的振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30，准备如图1所示那样配置的尘埃移除装置10，并且使得每个距离dL变成λ/8。在工作示例2中，dL＝dL1＝dL2。与工作示例1相同的，移除驱动操作A至D是顺序执行的。与工作示例1相同的，当相位差是0时产生第十九阶的弯曲振动模式，并且当相位差是π时产生第十八阶的弯曲振动模式。在工作示例2中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.80μm，并且尘埃移除性能的等级是3。
工作示例3
通过使用与工作示例1中所用的振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30，准备如图6所示那样配置的尘埃移除装置10，并且使得距离dL变成λ/4。移除驱动操作被执行如下。具有与针对工作示例1中执行的移除驱动操作A定义的值和频率相同的值和相同频率的交变电压首先施加到压电元件30-1，并且然后施加到压电元件30-2，每个各一次（持续时间为一秒或更少）。也就是说，在不同定时顺序地给两个压电元件30-1和30-2施加交变电压。在工作示例3中，对压电元件30-1施加交变电压时和对压电元件30-2施加交变电压时，都产生第十九阶的弯曲振动模式。在工作示例3中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.80μm，并且尘埃移除性能的等级是3。
工作示例4
通过使用与工作示例1中所用振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30，准备如图6所示那样配置的尘埃移除装置10，并且使得距离dL变成λ/8。移除驱动操作被执行如下。具有与针对工作示例1中执行的移除驱动操作A定义的值和频率相同的值和相同频率的交变电压首先施加到压电元件30-1，并且然后施加到压电元件30-2，每个各一次（持续时间为一秒或更少）。也就是说，在不同定时顺序地给两个压电元件30-1和30-2施加交变电压。在工作示例4中，对压电元件30-1施加交变电压时和对压电元件30-2施加交变电压时，都产生第十九阶的弯曲振动模式。在工作示例4中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.44μm，并且尘埃移除性能的等级是2。
工作示例5
通过使用与工作示例1中所用振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30，准备如图7所示那样配置的尘埃移除装置10，并且使得距离dL变成nλ/4，其中n是正整数，更具体地，n是26。此外，光学有效区域具有30mm或更大的宽度。移除驱动操作被执行如下。具有与针对工作示例1中执行的移除驱动操作A定义的值和频率相同的值和相同频率的交变电压首先施加到压电元件30-2，并且然后施加到压电元件30-3，每个各一次（持续时间为一秒或更少）。也就是说，在不同定时顺序地给两个压电元件30-2和30-3施加交变电压。在工作示例5中，压电元件30-3用作第一压电元件，并且，压电元件30-2用作第二压电元件。在工作示例5中，对压电元件30-2施加交变电压时和对压电元件30-3施加交变电压时，都产生第十九阶的弯曲振动模式。在工作示例5中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.46μm，并且尘埃移除性能的等级是2。
工作示例6
通过使用如下振动板20，准备如图11所示那样配置的尘埃移除装置，该振动板20是用作红外阻断滤光器的玻璃板并且具有62.8mm（宽）×45.7mm（长）×0.3mm（厚）的尺寸。压电元件300-1和300-2是由与工作示例1中所使用的材料相同的材料制成的。压电元件300-1具有50.0mm的外径，46.0mm的内径，以及0.25mm的厚度。压电元件300-2具有38.0mm的外径，34.0mm的内径，以及0.25mm的厚度（电极未示出）。如图11中所示，压电元件300-1和300-2被布置为使得：当在振动板20的法线N的方向上被投影时，与振动板20接触的压电元件300-1的内圆周的中心C和与振动板20接触的压电元件300-2的内圆周的中心D重合。移除驱动操作被执行如下。与针对工作示例1中执行的移除驱动操作A定义的交变电压相同的交变电压首先施加到压电元件300-1，并且然后施加到压电元件300-2，每个各一次（持续时间为一秒或更少）。在工作示例6中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.78μm，并且尘埃移除性能的等级是3。
工作示例7
通过使用与工作示例1中所用振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30，准备如图1所示那样配置的尘埃移除装置10，并且使得距离dL变成λ/16。如工作示例1那样，顺序地执行移除驱动操作A至D。在工作示例7中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.40μm，并且尘埃移除性能的等级是2。
工作示例8
通过使用与工作示例1中所用振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30，准备如图1所示那样配置的尘埃移除装置10，并且使得距离dL变成λ/4。顺序地执行移除驱动操作A和B。在工作示例8中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是1.00μm，并且尘埃移除性能的等级是4。
比较示例1
图8示出了根据比较示例1的尘埃移除装置10。尘埃移除装置10包括与工作示例1中使用的振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30-2和30-4。压电元件30-2和压电元件30-4固定到振动板20的一个平坦表面上。由点划线包围的目标表面B对应于光学有效区域。压电元件30-2和30-4被布置为使得光学有效区域具有30mm的宽度。在图8中所示的两个压电元件30-2和30-4上执行移除驱动操作B。图9是示出在图8中所示的振动测量线A-A’上在振动板20的光学有效区域中观测到的振动振幅的曲线图。图9的曲线图示出了当执行移除驱动操作B时观测到的在各不同位置处的最大振动振幅。
当压电元件30被以共振频率驱动时所产生的驻波波节处振动振幅变小，而在驻波波腹处振动振幅变大。在比较示例1中，在光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.28μm，并且尘埃移除性能的等级是1。
比较示例2
图10示出了根据比较示例2的尘埃移除装置10。在比较示例2中，距离dL是零，并且使用与工作示例1中所用的振动板和压电元件相同的振动板20和相同的压电元件30-1和30-2。具体地，在振动板20的法线方向上获得的压电元件30-1和压电元件30-2的投影的轮廓相互重合。移除驱动操作被执行如下。与针对工作示例1中执行的移除驱动操作A定义的交变电压相同的交变电压首先施加到压电元件30-1，并且然后施加到压电元件30-2，每个各一次（持续时间为一秒或更少）。在比较示例2中，光学有效区域中观测到的最小振动振幅是0.28μm，并且尘埃移除性能的等级是1。
表1总结了工作示例1-8及比较示例1和2中的光学有效区域中观测到的振动振幅和尘埃移除性能等级。
表1
另外，除了压电材料变成钡-钙-钛酸陶瓷之外，具有与工作示例1至8及比较示例1和2中的配置相同的配置的尘埃移除装置，分别准备为工作示例9至16及比较示例3和4，并且以与上面描述的那些方式相同的方式驱动。对于工作示例9至16及比较示例3和4，振动振幅和尘埃移除性能的等级也是以与上面描述的那些方式相同的方式测量的。表2总结了测量结果。压电材料的组成以(Ba1-xCax)a(Ti1-yZry)O3的形式表示，其中x=0.187，y=0.060，并且a=1.003。压电材料中Mn的含量为以重量计的每100份陶瓷中的以重量计的0.24份。
表2
Figure BDA00003107092900212
工作示例9至16及比较示例3和4中使用的压电材料被获得如下。聚乙烯醇（PVA）粘结剂加入到含有钛酸钡（Sakai ChemicalIndustry Co.,Ltd.的BT-01）、钛酸钙（Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.的CT-03）、锆酸钙（Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.的CZ-03）、碳酸锰（Mn）（Kojundo Chemical Laboratory Co,Ltd.的MNH06PB）和草酸钡（Kojundo Chemical Laboratory Co,Ltd.的BAH12XB）的混合粉末中。将所得物压缩成型，并且然后在1340℃的最高温度下在大气中进行五小时的烧结。这样，陶瓷材料被获得。
如上面总结的，根据工作示例1至16的尘埃移除装置均表现出0.40μm或更大的振动振幅和98%或更高的尘埃移除率，因此证明了其具有优异的尘埃移除性能。
虽然参考示例性示例描述了本发明，但是，应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。下面权利要求的范围与最宽泛的解释相一致以涵盖所有这样的修改、等同结构和功能。

Claims (15)

1.一种尘埃移除装置，至少包括：
第一压电元件和第二压电元件，均包括压电材料和设置在压电材料上的电极；以及
振动部件，第一压电元件和第二压电元件设置在振动部件上，
其中，通过将交变电压分别施加到第一压电元件和第二压电元件来在振动部件中产生至少波长λ的振动，尘埃移除装置从振动部件的目标表面移除尘埃，
其中，第一压电元件设置在振动部件的位于具有目标表面的一侧的第一表面上，并且第二压电元件设置在振动部件的与第一表面相反的第二表面上，并且
其中，当第一压电元件和第二压电元件在目标表面的法线方向上被投影时，第一压电元件的振动产生端部和第二压电元件的振动产生端部之间的距离dL1以dL1>0的形式表达，其中dL1≠nλ/2并且n是正整数。
2.根据权利要求1所述的尘埃移除装置，
其中，目标表面是第一表面的区域，
其中，第一压电元件被设置在第一表面的在目标表面的外侧的区域中，
其中，第二压电元件设置在第二表面的、在目标表面的法线方向上获得的目标表面投影的外侧的区域中，并且
其中，第一压电元件和第二压电元件的振动产生端部中的每一个面对目标表面。
3.根据权利要求1所述的尘埃移除装置，其中，距离dL1落入(4n-3)λ/8≤dL1≤(4n-1)λ/8的范围内。
4.根据权利要求3所述的尘埃移除装置，其中，距离dL1是λ/4。
5.根据权利要求1所述的尘埃移除装置，还包括：控制单元，配置成将交变电压施加到第一压电元件和第二压电元件，
其中，交变电压的频率相同并且在不同定时被施加到第一压电元件和第二压电元件。
6.根据权利要求1所述的尘埃移除装置，还包括：控制单元，配置成将交变电压施加到第一压电元件和第二压电元件，
其中，交变电压的频率不相同并且在不同定时被顺序施加到第一压电元件和第二压电元件。
7.根据权利要求1所述的尘埃移除装置，还包括：控制单元，配置成将交变电压施加到第一压电元件和第二压电元件，
其中，控制单元执行：
将频率相同并且同相的交变电压分别施加到第一压电元件和第二压电元件的控制操作，以及
将频率相同并且反相的交变电压分别施加到第一压电元件和第二压电元件的控制操作。
8.根据权利要求1所述的尘埃移除装置，还包括：
设置在第一表面上的第三压电元件和设置在第二表面上的第四压电元件，
其中，当第三压电元件和第四压电元件在目标表面的法线方向上被投影时，第三压电元件的振动产生端部和第四压电元件的振动产生端部之间的距离dL2以dL2>0的形式表达，其中dL2≠nλ/2并且n是正整数。
9.根据权利要求8所述的尘埃移除装置，
其中，目标表面是第一表面的区域，
其中，第一压电元件和第三压电元件设置在第一表面的在目标表面的外侧的相应区域中，
其中，第二压电元件和第四压电元件设置在第二表面的、在目标表面的法线方向上获得的目标表面投影的外侧的相应区域中，并且
其中，第一压电元件至第四压电元件的振动产生端部中的每一个面对目标表面。
10.根据权利要求8所述的尘埃移除装置，其中，距离dL2落入(4n-3)λ/8≤dL2≤(4n-1)λ/8的范围内。
11.根据权利要求10所述的尘埃移除装置，其中，距离dL2是λ/4。
12.根据权利要求8所述的尘埃移除装置，还包括：控制单元，配置成将交变电压施加到第一压电元件至第四压电元件，
其中，控制单元执行：
将第一频率的并且同相的交变电压分别施加到第一压电元件和第三压电元件的第一控制操作；
将第一频率的并且同相的交变电压分别施加到第二压电元件和第四压电元件的第二控制操作；
将第一频率的并且反相的交变电压分别施加到第一压电元件和第三压电元件的第三控制操作；以及
将第一频率的并且反相的交变电压分别施加到第二压电元件和第四压电元件的第四控制操作，并且
其中，第一控制操作至第四控制操作是在不同定时执行的。
13.根据权利要求1所述的尘埃移除装置，其中，至少第一压电元件和第二压电元件的压电材料中的每一个主要是由钙钛矿型金属氧化物构成的，钙钛矿型金属氧化物由如下通式表达：
(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3
其中0.02≤x≤0.30，0.020≤y≤0.095，并且y≤x。
14.根据权利要求13所述的尘埃移除装置，
其中，金属氧化物包含Mn，并且
其中，在金属基础上的Mn的含量是在以重量计的每100份金属氧化物中大于等于以重量计的0.02份且小于等于以重量计的0.40份。
15.一种图像拾取设备，至少包括：
根据权利要求1-14中任一项所述的尘埃移除装置；以及
光接收元件，
其中，振动部件和光接收元件的光接收表面被同轴设置，以使得透过尘埃移除装置的振动部件的光入射到光接收表面上。
CN201310149260.0A 2012-04-26 2013-04-26 尘埃移除装置和图像拾取设备 Expired - Fee Related CN103372537B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-101669 2012-04-26
JP2012101669A JP5968052B2 (ja) 2012-04-26 2012-04-26 塵埃除去装置および撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103372537A true CN103372537A (zh) 2013-10-30
CN103372537B CN103372537B (zh) 2015-08-05

Family

ID=49458733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310149260.0A Expired - Fee Related CN103372537B (zh) 2012-04-26 2013-04-26 尘埃移除装置和图像拾取设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8866952B2 (zh)
JP (1) JP5968052B2 (zh)
CN (1) CN103372537B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109789781A (zh) * 2016-09-28 2019-05-21 富士胶片株式会社 投影型显示装置、投影型显示装置的运行方法及运行程序
CN110121018A (zh) * 2018-02-06 2019-08-13 佳能株式会社 用于除尘的振动装置和成像装置
CN113452883A (zh) * 2021-06-25 2021-09-28 维沃移动通信（杭州）有限公司 摄像模组及电子设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9722171B2 (en) * 2012-03-16 2017-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Piezoelectric material, piezoelectric element, and electronic apparatus
US9282224B2 (en) * 2012-12-07 2016-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Imaging apparatus having efficient dust removal apparatus and camera including the same
US10246295B2 (en) 2016-04-06 2019-04-02 Otis Elevator Company Protective device for speed sensing device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004012474A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Canon Inc 画像読取装置および画像読取装置の制御方法
JP2007267189A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Canon Inc 塵埃除去装置、画像読取装置、及び撮像装置
CN101344641A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 佳能株式会社 用于除去如灰尘等异物的驱动装置及摄像设备
CN102107199A (zh) * 2009-11-26 2011-06-29 佳能株式会社 除尘装置和除尘方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4282226B2 (ja) * 2000-12-28 2009-06-17 オリンパス株式会社 カメラ
US7324149B2 (en) * 2002-05-20 2008-01-29 Olympus Optical Co., Ltd. Camera and image pick-up device unit having an optical member that is vibrated to remove dust
JP2006074289A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Kyocera Kinseki Corp 圧電振動子の周波数調整方法
US8136952B2 (en) * 2007-02-20 2012-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing apparatus
US8107810B2 (en) * 2007-03-12 2012-01-31 Nikon Corporation Imaging device and optical device
JP5003216B2 (ja) * 2007-03-12 2012-08-15 株式会社ニコン 撮像装置および光学装置
US8514316B2 (en) * 2007-10-25 2013-08-20 Nikon Corporation Image device and optical device for providing dust removing capabilities
US8218060B2 (en) * 2008-10-10 2012-07-10 Olympus Imaging Corporation Imaging apparatus
JP2010119049A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Samsung Digital Imaging Co Ltd 撮像装置および塵埃除去方法
JP4681066B2 (ja) * 2008-12-26 2011-05-11 オリンパスイメージング株式会社 振動装置
JP5272790B2 (ja) * 2009-02-19 2013-08-28 株式会社ニコン 振動制御装置及びカメラ
JP4790056B2 (ja) * 2009-03-11 2011-10-12 オリンパスイメージング株式会社 振動装置及びそれを用いた画像機器
JP4759635B2 (ja) * 2009-06-15 2011-08-31 オリンパスイメージング株式会社 振動装置
JP4774452B2 (ja) * 2009-06-30 2011-09-14 オリンパスイメージング株式会社 振動装置
JP5383429B2 (ja) * 2009-10-26 2014-01-08 キヤノン株式会社 振動装置、該振動装置を有する駆動装置、塵埃除去装置及び光学機器
JP5455057B2 (ja) * 2010-03-16 2014-03-26 キヤノン株式会社 振動体の駆動方法、振動装置、該振動装置を有する駆動装置と塵埃除去装置と光学機器
JP5439271B2 (ja) * 2010-04-26 2014-03-12 オリンパスイメージング株式会社 振動装置及びそれを用いた画像機器
JP5439272B2 (ja) * 2010-04-26 2014-03-12 オリンパスイメージング株式会社 振動装置及びそれを用いた画像機器
JP2011243722A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Seiko Epson Corp 圧電素子、液滴噴射ヘッドおよび液滴噴射装置
JP5783708B2 (ja) * 2010-11-16 2015-09-24 キヤノン株式会社 塵埃除去装置及び撮像装置
JP5616774B2 (ja) * 2010-12-22 2014-10-29 オリンパスイメージング株式会社 振動装置及びそれを用いた画像機器
JP5725882B2 (ja) * 2011-01-25 2015-05-27 キヤノン株式会社 異物除去ユニットおよびそれを備える光学機器
JP5762034B2 (ja) * 2011-02-09 2015-08-12 キヤノン株式会社 異物除去ユニットおよびそれを備える光学機器
JP5234201B2 (ja) * 2011-03-23 2013-07-10 株式会社ニコン 撮像ユニットおよび撮像装置
JP5882796B2 (ja) * 2011-03-31 2016-03-09 キヤノン株式会社 振動体の駆動方法、振動装置、該振動装置を有する駆動装置、及び光学機器
JP5865608B2 (ja) * 2011-05-31 2016-02-17 キヤノン株式会社 配向性圧電セラミックス、圧電素子、液体吐出ヘッド、超音波モータおよび塵埃除去装置
JP2013033225A (ja) * 2011-06-30 2013-02-14 Canon Inc 撮像装置及び画像形成装置
JP5885552B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-15 キヤノン株式会社 振動装置、該振動装置を有する駆動装置、及び光学機器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004012474A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Canon Inc 画像読取装置および画像読取装置の制御方法
JP2007267189A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Canon Inc 塵埃除去装置、画像読取装置、及び撮像装置
CN101344641A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 佳能株式会社 用于除去如灰尘等异物的驱动装置及摄像设备
CN102107199A (zh) * 2009-11-26 2011-06-29 佳能株式会社 除尘装置和除尘方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109789781A (zh) * 2016-09-28 2019-05-21 富士胶片株式会社 投影型显示装置、投影型显示装置的运行方法及运行程序
CN110121018A (zh) * 2018-02-06 2019-08-13 佳能株式会社 用于除尘的振动装置和成像装置
US11272080B2 (en) 2018-02-06 2022-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Vibration device for dust removal and imaging device
CN113452883A (zh) * 2021-06-25 2021-09-28 维沃移动通信（杭州）有限公司 摄像模组及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
US8866952B2 (en) 2014-10-21
CN103372537B (zh) 2015-08-05
JP5968052B2 (ja) 2016-08-10
US20130286274A1 (en) 2013-10-31
JP2013229819A (ja) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103889603B (zh) 除尘装置和成像装置
CN103372537B (zh) 尘埃移除装置和图像拾取设备
JP6463210B2 (ja) 塵埃除去装置およびその塵埃除去装置を備えた装置
JP5885552B2 (ja) 振動装置、該振動装置を有する駆動装置、及び光学機器
KR101717323B1 (ko) 압전 재료, 압전 소자, 및 전자 기기
JP6677847B2 (ja) 塵埃除去装置および撮像装置
KR101679494B1 (ko) 압전 세라믹, 압전 세라믹의 제조 방법, 압전 소자 및 전자 디바이스
JP2017108125A (ja) 圧電素子、圧電素子の製造方法、圧電アクチュエータおよび電子機器
US10256393B2 (en) Piezoelectric material, piezoelectric element, and electronic apparatus
JP5984736B2 (ja) 塵埃除去装置、その製造方法および撮像装置
JP6965028B2 (ja) 圧電材料、圧電素子、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、振動波モータ、光学機器、振動装置、塵埃除去装置、撮像装置および電子機器
US9780293B2 (en) Piezoelectric material, piezoelectric element, and electronic apparatus
JP7305362B2 (ja) 塵埃除去用振動装置および撮像装置
US6404102B1 (en) Piezoelectric resonator and piezoelectric resonator part

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150805

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee