JP2009165086A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子前面に配される防塵光学部材の表面に着く塵埃の種類や状態に関係なく、その除塵効果を高めることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】振れ防止のために撮像素子を撮像面に沿う平面内で移動させる防振用の第１，第２のリニア型超音波モータを備えることを利用し、撮像素子と一体的な防塵フィルタ３３の除塵時には、リニア型超音波モータを作動させて防塵フィルタ３３に光軸方向に直交する方向の揺さぶり動作を加えるとともに、圧電素子３４を作動させて防塵フィルタ３３を光軸方向に屈曲振動させることで、防塵フィルタ３３の表面にふんわりと乗った綿埃等のゴミや防塵フィルタ３３の表面に固着した砂等の微小ゴミであっても除塵できるようにした。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子の前面に防塵用の防塵光学部材を備えるデジタルカメラ等の撮像装置に関するものである。

従来より、撮影光学系を透過した被写体からの光束に基づいて形成される被写体像を受けて、これに対応した画像信号を生成するＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を備えたデジタルカメラ等の撮像装置が一般的に実用化され広く普及している。

このような撮像装置においては、撮影動作に先立って撮影対象となる被写体を観察する等のためにファインダ装置を具備するものがある。このファインダ装置の一つとして、例えば撮影光学系により形成される被写体像を観察できるように構成されるとともに、撮影動作時には撮影光学系を透過した被写体光束を撮像素子の撮像面へ導くように構成した一眼レフレックス方式の光学ファインダ装置がある。

そして、近年においては、一眼レフレックス方式のファインダ装置を具備するとともに、カメラ本体に対して撮影光学系を着脱自在に構成し、使用者が所望のときに撮影光学系を任意に着脱し交換することで、単一のカメラ本体において複数種類の撮影光学系を選択的に使用できるように構成したレンズ交換可能な一眼レフレックス方式のデジタルカメラが一般に普及しつつある。

このようなレンズ交換可能なデジタルカメラにおいては、撮影光学系をカメラ本体から取り外した際に、空気中に浮遊する塵埃等がカメラ本体の内部に侵入する可能性がある。また、カメラ本体の内部には、例えばシャッタ機構や絞り機構等、機械的に動作する各種の機構が配設されていることから、これら各種の機構等からは、その動作中に微小ゴミ等が発生する場合もある。

そして、シャッタ機構が開状態になる撮影動作中には、撮影光学系の後方に配置される撮像素子の撮像面がカメラ内部の外気に晒される状態となる。このことから、上述のようにして生じた塵埃や微小ゴミ等が撮像素子の撮像面に付着してしまうことがある。

こうして撮像面に付着した塵埃や微小ゴミ等は、撮像素子によって生成される画像信号により表わされる画像に影を生じさせてしまう等の悪影響を与える可能性がある。

このような事態に対する対策として、撮像素子の前面に防塵用の光学素子を配置するとともに、撮像素子と防塵用の光学素子との間の空間を密閉状態となし、圧電素子等による加振手段を振動させることにより、防塵用の光学素子の前面側表面に付着した塵埃を除去するようにした提案例がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３４８１０４号公報

しかしながら、防塵用の光学素子の表面に付着するゴミとしては、砂などの微小ゴミや綿埃のようなゴミがある。ここで、特許文献１では、加振手段によって防塵用の光学素子に屈曲振動を発生させているだけであり、砂などの比較的小さくて光学素子表面に固着している微小ゴミは落としやすいが、綿埃のように光学素子表面にふんわり乗っているような塵埃は落としにくいものであり、塵埃除去効果が不十分である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像素子前面に配される防塵光学部材の表面に着く塵埃の種類や状態に関係なく、その除塵効果を高めることができる撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を撮像面上で受光し電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子の前記撮像面側に密閉空間を形成するように前記撮像素子を覆う防塵光学部材と、該防塵光学部材に屈曲振動を発生させる加振部材と、前記撮像素子および前記防塵光学部材を囲んで一体に保持する第１の枠と、該第１の枠を囲むように形成されて、前記第１の枠を前記撮像面に沿う第１の方向に移動可能に保持する第２の枠と、該第２の枠を囲むように形成されて、前記第２の枠を前記撮像面に沿い前記第１の方向に直交する第２の方向に移動可能に保持する固定部材と、前記第１の枠に対して押圧されて前記第２の枠に保持され、前記第１の枠を前記第２の枠に対して前記第１の方向に移動させる第１のリニア型超音波モータと、前記第２の枠に対して押圧されて前記固定部材に保持され、前記第２の枠を前記固定部材に対して前記第２の方向に移動させる第２のリニア型超音波モータと、前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１のリニア型超音波モータと前記第２のリニア型超音波モータとの少なくとも一方と、前記加振部材とを作動させる除塵制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記第１のリニア型超音波モータは、屈曲振動成分の振幅方向が前記撮影光学系の光軸方向となる縦屈曲振動が可能な第１の縦屈曲振動子であり、前記第１の枠に対して前記光軸方向に押圧されて配設され、前記第２のリニア型超音波モータは、屈曲振動成分の振幅方向が前記撮影光学系の光軸方向となる縦屈曲振動が可能な第２の縦屈曲振動子であり、前記第２の枠に対して前記光軸方向に押圧されて配設されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記除塵制御手段は、前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１のリニア型超音波モータと前記第２のリニア型超音波モータとの少なくとも一方と、前記加振部材とを順次作動させることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記除塵制御手段は、前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１のリニア型超音波モータと前記第２のリニア型超音波モータとの少なくとも一方と、前記加振部材とを同時に作動させることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記除塵制御手段は、前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１の縦屈曲振動子を屈曲振動成分の振幅方向が前記撮影光学系の光軸方向となるように作動させるとともに、前記加振部材を作動させることを特徴とする。

本発明にかかる撮像装置は、振れ防止のために撮像素子を撮像面に沿う平面内で移動させる防振用の第１，第２のリニア型超音波モータを備えることを利用し、防塵光学部材の除塵時には、第１のリニア型超音波モータと第２のリニア型超音波モータとの少なくとも一方を作動させるとともに、加振部材を作動させることで、加振部材による防塵光学部材の屈曲振動だけでなく、超音波リニアモータ作動による防塵光学部材の揺さぶり動作或いは光軸方向の叩き動作といった異なる振動や衝撃を加えることで、防塵光学部材の表面にふんわり乗った綿埃等のゴミや防塵光学部材の表面に固着した砂等の微小ゴミであっても除塵することができ、よって、撮像素子前面に配される防塵光学部材の表面に着く塵埃の種類や状態に関係なく、その除塵効果を高めることができるという効果を奏する。

以下、本発明にかかる撮像装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態の撮像装置は、光電変換によって画像信号を得る撮像素子を含む撮像ユニットの手ブレ補正を行うための手ブレ補正機構を搭載するとともに、撮像素子に対する防塵機構を搭載したものであり、ここでは、一例としてレンズ交換可能な一眼レフレックス式デジタルカメラへの適用例として説明する。なお、本発明は、実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

まず、図１を参照して本実施の形態のカメラのシステム構成例について説明する。図１は、本実施の形態のカメラの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。本実施の形態のカメラは、カメラ本体としてのボディユニット１００と、アクセサリの一つである交換レンズとしてのレンズユニット１０とによりシステム構成されている。

レンズユニット１０は、ボディユニット１００の前面に設けられた図示しないレンズマウントを介して着脱自在である。レンズユニット１０の制御は、自身が有するレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｌｕｃｏｍ”と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｂｕｃｏｍ”と称する）５０が行う。これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ５０とは、ボディユニット１００にレンズユニット１０を装着した状態において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的に接続される。そして、カメラシステムとして、Ｌｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ５０に従属的に協働しながら稼動するように構成されている。

レンズユニット１０は、撮影レンズ１と絞り３を備える。撮影レンズ１は、レンズ駆動機構２内に設けられた図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は、絞り駆動機構４内に設けられた図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に基づいてこれら各モータを制御する。

ボディユニット１００内には、以下のような構成部材が図示の如く配設されている。例えば、撮影光学系としての一眼レフ方式の構成部材（ペンタプリズム１２、クイックリターンミラー１１、接眼レンズ１３、サブミラー１１ａ）と、撮影光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、サブミラー１１ａからの反射光束を受けてデフォーカス量を検出するためのＡＦセンサユニット１６が設けられている。ＡＦセンサユニット１６は、位相差検出方式によるもので、レンズ１６ａと反射ミラー１６ｂとＣＣＤ等による受光素子１６ｃとを備える。

また、ＡＦセンサユニット１６の受光素子１６ｃの出力をＢｕｃｏｍ５０側に出力するＡＦ用インターフェイス回路１７と、クイックリターンミラー１１を駆動制御するミラー駆動回路１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、これら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、ペンタプリズム１２からの光束を検出する測光センサ２１ａに基づき測光処理を行う測光回路２１が設けられている。

撮影光軸上には、上述の撮影光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像ユニット３０が設けられている。撮像ユニット３０は、撮像素子であるＣＣＤ３１やその前面に配設された光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２、防塵光学部材である防塵フィルタ３３をユニットとして一体化してなるものである。撮像素子は、ＣＣＤ３１に代えてＣＭＯＳセンサ等であってもよい。防塵フィルタ３３の周縁部には、加振部材である圧電素子３４が取り付けられている。圧電素子３４は、２つの電極を有しており、Ｂｕｃｏｍ５０による制御の下に駆動回路を含む防塵フィルタ制御回路４８によって圧電素子３４を所定の周波数で振動させて防塵フィルタ３３を屈曲振動させることで、フィルタ表面に付着した塵埃や異物などを除去し得るように構成されている。撮像ユニット３０に対しては、後述する手ブレ補正用の防振ユニットが付加されている。

また、本実施の形態のカメラシステムは、ＣＣＤ３１を駆動するタイミングジェネレータを含む駆動回路とノイズ低減やゲインコントロール用のＣＤＳ／ＡＧＣ回路とＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換部等を備えてＣＣＤ３１に接続されたＡＦＥ（Analog Front End）ＩＣ回路２３と、液晶モニタ２４、記憶領域として機能するＳＤＲＡＭ２５、Ｆlash ＲＯＭ２６などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８とを備え、電子撮像機能とともに電子記録表示機能を提供できるように構成されている。ここで、記録メディア２７は、各種のメモリカードや外付けのＨＤＤ等の外部記録媒体であり、通信コネクタを介してカメラ本体と通信可能かつ交換可能に装着される。そして、この記録メディア２７に撮影により得られた画像データが記録される。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する、例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９がＢｕｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。

Ｂｕｃｏｍ５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１および動作表示用ＬＥＤ５１ａと、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷおよびパワーＳＷなど、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。さらに、電源としての電池５４と、電池５４の電圧を当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられ、外部電源からジャックを介して電流が供給されたときの電圧変化を検知する電圧検出回路も設けられている。

上述のように構成されたカメラシステムの各部は、概略的には以下のように稼動する。まず、画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に従ってＡＦＥＩＣ回路２３を制御してＣＣＤ３１から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４で出力表示される。ユーザは、この液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。

ＳＤＲＡＭ２５は、画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。また、画像データは、ＪＰＥＧデータに変換された後、記録メディア２７に保管される。

ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー１１をアップ位置とダウン位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー１１がダウン位置にある時、撮影レンズ１からの光束はＡＦセンサユニット１６側とペンタプリズム１２側へと分割されて導かれる。ＡＦセンサユニット１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢｕｃｏｍ５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。一方、ペンタプリズム１２を通過した光束の一部は測光回路２１内の測光センサ２１ａへ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。

次に、図２を参照してＣＣＤ３１を含む撮像ユニット３０について説明する。図２は、撮像ユニット３０の構成例を示す縦断側面図である。撮像ユニット３０は、撮影光学系を透過し撮像面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子としてのＣＣＤ３１と、ＣＣＤ３１の撮像面側に配設され、撮影光学系を透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除く光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２と、この光学ＬＰＦ３２の前面側において所定間隔をあけて対向配置された防塵フィルタ３３と、この防塵フィルタ３３の周縁部に配設されて防塵フィルタ３３に対して所定の屈曲振動を与えるための圧電素子３４とを備える。

ここで、ＣＣＤ３１のＣＣＤチップ３１ａは固定板３５上に配設されたフレキシブル基板３１ｂ上に直接実装され、フレキシブル基板３１ｂの両端から出た接続部３１ｃ，３１ｄが主回路基板３６に設けられたコネクタ３６ａ，３６ｂを介して主回路基板３６側と接続されている。主回路基板３６上には、ＡＦＥＩＣ回路２３が搭載されている。また、ＣＣＤ３１が有する保護ガラス３１ｅは、スペーサ３１ｆを介してフレキシブル基板３１ｂ上に固着されている。

また、ＣＣＤ３１と光学ＬＰＦ３２との間には、弾性部材等からなるフィルタ受け部材３７が配設されている。このフィルタ受け部材３７は、ＣＣＤ３１の前面側周縁部で撮像面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ、光学ＬＰＦ３２の背面側周縁部の近傍に当接することで、ＣＣＤ３１と光学ＬＰＦ３２との間を略気密性が保持されるように構成されている。そして、ＣＣＤ３１と光学ＬＰＦ３２とを気密的に覆うホルダ３８が配設されている。ホルダ３８は、撮影光軸周りの略中央部分に矩形状の開口３８ａを有する枠形状に形成され、この開口３８ａの防塵フィルタ３３側の内周縁部には断面が略Ｌ字形状の段部３８ｂが形成され、開口３８ａに対してその後方側から光学ＬＰＦ３２およびＣＣＤ３１が配設されている。ここで、光学ＬＰＦ３２の前面側周縁部を段部３８ｂに対して略気密的に接触させるように配置することで、光学ＬＰＦ３２は段部３８ｂによって撮影光軸方向における位置規制がなされ、ホルダ３８の内部から前面側に対する抜け止めがなされる。

一方、後述の手ブレ補正機構中の第１の枠となるホルダ３８の前面側の周縁部には、防塵フィルタ３３を光学ＬＰＦ３２の前面に所定間隔あけて保持するために段部３８ｂ周りで段部３８ｂよりも前面側に突出させた防塵フィルタ受け部３８ｃが全周に亘って形成されている。全体として円形ないしは多角形の板状に形成された防塵フィルタ３３は、板ばね等の弾性体によって形成されてねじ３９で防塵フィルタ受け部３８ｃに固定された押圧部材４０による押圧状態で防塵フィルタ受け部３８ｃに支持される。ここで、防塵フィルタ３３の背面側の外周縁部に配設された圧電素子３４部分には、防塵フィルタ受け部３８ｃとの間に環状のシール４１が介在され、気密状態が確保され、ＣＣＤ３１の撮像面側との間に密閉空間を形成している。撮像ユニット３０は、このようにしてＣＣＤ３１を搭載する所望の大きさに形成されたホルダ３８を備える気密構造に構成されている。

ここで、図３−１を参照して、圧電素子３４による防塵フィルタ３３の加振動作の原理について説明する。例えば、圧電素子３４に負電圧を印加した場合、防塵フィルタ３３は図３−１において実線で示すように変形する。一方、圧電素子３４に正電圧を印加した場合、防塵フィルタ３３は図３−１において点線で示すように変形する。この場合、符号３３ａで示す振動の節の位置では、実質的に振幅は零になることから、この節３３ａに対応する位置で防塵フィルタ３３を支持することで、振動を阻害することがない。よって、圧電素子３４に対して周期的な電圧を印加することで、防塵フィルタ３３は屈曲振動し、防塵フィルタ３３の表面に付着した塵埃等が除去される。

なお、図３−１は、１次の振動を発生させた場合の例を示しているが、これに限らず、高次の振動を発生させてもよい。図３−２は、防塵フィルタ３３に２次振動を発生させた場合の変形の様子を示す動作原理図である。この場合、符号３３ａ，３３ｂで示すように二対の節が存在することになるが、外側に位置する節３３ａに対応する位置で防塵フィルタ３３を支持するようにすればよい。

次に、撮像ユニット３０に付加された手ブレ補正機構について説明する。本実施の形態では、撮影光軸の方向をＺ軸方向とした場合、撮影光軸に直交するＸＹ平面内（ＣＣＤ３１の撮像面に沿う面内）で直交する第１の方向であるＹ軸方向および第２の方向であるＸ軸方向に撮像素子であるＣＣＤ３１をブレを補償するように変位移動させるものであり、手ブレ補正用の駆動装置を含む防振ユニットは、所定の周波電圧が印加されることにより駆動部に楕円振動を生ずる縦屈曲振動子を駆動源として用い、撮像ユニット３０中のＣＣＤ３１を搭載したホルダ３８を移動対象物（第１の枠）として構成される。

まず、本実施の形態の駆動装置で駆動源として用いるリニア型超音波モータの一例をなす縦屈曲振動子の動作原理について説明する。図４は、縦屈曲振動子の動作原理を示す模式図である。縦屈曲振動子２００は、所定の大きさで全体的に細長い矩形形状に形成された圧電体２０１と圧電体２０１の片面側に片寄らせて中心対称に形成された一対の駆動電極２０２，２０３とからなる圧電素子２０４と、駆動電極２０２，２０３に対応する圧電体２０１の表面位置に圧電素子２０４の中心軸と平行な仮想軸線に沿って配置された２つの駆動子２０５，２０６とを備える。ここで、縦屈曲振動子２００に長手方向に伸縮する縦振動のみを発生させると縦振動の節は節面となる。節面は振幅をもたず、圧電体２０１は、長手方向の端面が最大の振幅となる。一方、縦屈曲振動子２００に屈曲振動のみを発生させると、節は節線となる（図４中の紙面表裏方向）。節線は、節面上に存在し、振幅を持たず、圧電体２０１は、節線回りに回転振動をする。縦屈曲振動子２００は、矢印Ａｔで示す振動方向の縦振動と矢印Ａｔに直交する矢印Ａｋで示す振動方向の屈曲振動との合成により駆動子２０５，２０６に楕円振動を生ずるものである。

そこで、圧電体２０１の一方の駆動電極２０２に所定周波数の正弦波による周波電圧を印加するととともに、他方の駆動電極２０３に駆動電極２０２に印加する周波電圧の周波数と同じ周波数で位相のずれた正弦波による周波電圧を印加する。印加する周波電圧の周波数は、圧電体２０１の中央が屈曲振動の節となり、駆動子２０５，２０６部分が屈曲振動の腹となり、かつ、圧電体２０１の縦振動の節面が屈曲振動の節と一致するような所定の数値に設定する。すると、印加する周波電圧の＋，−の変化に伴い、振動子２００は、図４（ｂ）に示す状態を含めて、図４（ａ）〜（ｃ）に示す屈曲振動と縦振動とを繰り返し、駆動子２０５，２０６の表面には楕円振動が発生する。よって、振動子２００の駆動子２０５，２０６側に駆動対象となる移動部材を押圧接触させて配設することで、移動部材は駆動子２０５，２０６の表面に生ずる楕円振動の向きに従い移動することとなる。

この際、駆動電極２０２，２０３に印加する周波電圧の位相差を変えることで、駆動子２０４，２０５の表面に発生する楕円振動の形状を変えることが可能であり、これにより縦屈曲振動子２００に駆動されて移動する移動体の移動速度を変えることができる。例えば、周波電圧の位相差が０°であれば速度は０であるが、位相差を増やすと速度は次第に上がり、位相差９０°で最大速度となり、また、９０°を超えて位相差を大きくすると逆に速度は次第に下がり、位相差１８０°では再び速度０となる。位相差を負の値にすると、駆動子２０４，２０５に発生する楕円振動の回転方向が逆転し、移動体を逆方向に駆動することが可能となる。この場合も、位相差−９０°のときに最大速度となる。

つづいて、このような縦屈曲振動子を駆動源として用いる防振ユニットについて図５〜図７を参照して説明する。図５は、防振ユニットの構成例を示す分解斜視図であり、図６は、Ｘ軸駆動機構部を抽出して示す概略縦断側面図であり、図７は、そのガイド軸受構造を示す断面図である。

まず、防振ユニット３００は、光学ＬＰＦ３２、防塵フィルタ３３等ともにＣＣＤ３１を一体に搭載して第１の枠となるホルダ３８をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる最終的な移動対象物とするものであり、撮影光軸周りの開口３０１ａを囲む枠部３０１ｂを有する枠形状でホルダ３８を第１の方向であるＹ軸方向に移動可能に搭載するよう所望の大きさに形成されたＸ枠（第２の枠）３０１と、撮影光軸周りの開口３０２ａを囲む枠部３０２ｂを有する枠形状でＸ枠３０１を第２の方向であるＸ軸方向に移動可能に搭載するよう所望の大きさに形成されて図示しないカメラ本体に固着されたフレーム（固定部材）３０２と、を備える。

そして、Ｘ枠３０１をフレーム３０２に対してＸ軸方向に変位移動させるＸ軸駆動機構部３１０ｘと、ホルダ３８をＸ枠３０１に対してＹ軸方向に変位移動させるＹ軸駆動機構３１０ｙとを備え、ホルダ３８をＸ枠３０１とともにフレーム３０２に対してＸ軸方向に変位移動させるとともにＸ枠３０１に対してＹ軸方向に変位移動させることにより、ホルダ３８に搭載されたＣＣＤ３１はＸＹ平面内でＸ軸方向およびＹ軸方向にブレを補償するように変位移動される。

ここで、Ｘ軸駆動機構部３１０ｘの構成について説明する。Ｘ軸駆動機構部３１０ｘは、Ｘ軸振動子（第２のリニア型超音波モータ，第２の縦屈曲振動子）３２０ｘと、Ｘ枠３０１に一体に固定されてＸ枠３０１とともに駆動対象となる移動体３１１ｘを構成する摺動体３３０ｘと、Ｘ軸振動子３２０ｘを摺動体３３０ｘ側に付勢する押圧機構３４０ｘとを備える。

Ｘ軸振動子３２０ｘは、図４で説明した縦屈曲振動子２００の動作原理に従い、所定の周波電圧が印加されることにより楕円振動が発生する駆動子３２１ｘ，３２２ｘを矩形状の圧電体３２３ｘの片面に備える。Ｘ軸振動子３２０ｘは、圧電体３２３ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘと相反する側の中央位置に振動子ホルダ３２４ｘを有し、振動子ホルダ３２４ｘに形成された突起３２５ｘがフレーム３０２の溝３４２ｘに嵌合することで、Ｘ軸振動子３２０ｘはＸ軸方向の移動が規制されるように位置決めされて保持されている。このような構成により駆動子３２１ｘ，３２２ｘに生じる楕円振動による駆動力がＸ軸方向に作用する。

また、摺動体３３０ｘは、軸受け（被ガイド部）３３１ｘ上に摺動板（摺動部）３３２ｘを固着してなる。軸受け３３１ｘは、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが押圧されて摺動板３３２ｘに接触する位置でＸ枠３０１の一部に対して例えばビス３３３ｘにより一体となるように固定されている。なお、Ｘ枠３０１に対する摺動体３３０ｘの固定は、ビス止めに限らず、接着等であってもよく、固定方式は、特に問わない。ここで、摺動体３３０ｘは、所望の大きさに形成されたＸ枠３０１に比して小さな大きさ（Ｘ軸振動子３２０ｘ相当の大きさ）で形成されたものである。また、Ｘ枠３０１が樹脂材料やアルミニウム等により形成されているのに対して、摺動板３３２ｘは耐磨耗性を有するセラミックス等を用いて剛性を高めて形成され、軸受け３３１ｘは、フェライト系のステンレス等の焼入れ可能な材質に焼入れをして剛性を高めたものである。

また、フレーム３０２は、フレーム３０２に形成された開口形状の取付部に配置されて摺動体３３０ｘの軸受け３３１ｘに対向するようにビス３０３ｘで固定された軸受け（ガイド部）３０４ｘを備える。この軸受け３０４ｘには、図７に示すように、Ｘ軸方向に沿わせたＶ溝３０５ｘが、磨耗防止用のＶ溝板３０６ｘを固着して形成されている。軸受け３３１ｘには、図７に示すように、軸受け３０４ｘのＶ溝３０５ｘ（Ｖ溝板３０６ｘ）に対向するＶ溝３３４ｘが形成されている（図６では図示を省略している）。ここで、リテーナ３３５ｘで位置決めされた２個のボール３３６ｘ（転動体）をＶ溝３０５ｘ，３３４ｘ間に挟み込ませることにより、軸受け３０４ｘ，３３１ｘは、Ｘ軸方向に沿って１列に配列された２個のボール３３６ｘを有する構造とされている。２個のボール３３６ｘは、図６等に示すように、駆動子３２１ｘ，３２２ｘ直下となる位置付近に位置決めされており、リテーナ３３５ｘによりＸ軸方向の移動が規制されている。なお、転動体としてはボールに限らず、ローラでもよい。

押圧機構３４０ｘは、スペーサ３４３ｘを介して一端がビス３４４ｘによりフレーム３０２に固定されてＸ軸振動子３２０ｘを保持する押圧板３４１ｘと、この押圧板３４１ｘの他端側をフレーム３０２に固定するビス３４５ｘ周りにスペーサ３４６ｘを介して配設されＸ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが摺動板３３２ｘに押圧接触するように押圧板３４１ｘを付勢する押圧ばね３４７ｘとを備える。押圧機構３４０ｘによる押圧力は、１５Ｎ（ニュートン）程度の非常に大きな力に設定されている。

なお、軸受け３３１ｘはボール３３６ｘの中心を通り、Ｖ溝３３４ｘに平行な軸周りに回転可能であるが、軸受け３３１ｘがＸ枠３０１に一体化され、軸受け３３１ｘからＸ軸方向とは異なる方向の離れた位置（枠部３０２ｂ上で最も離れた、ほぼ対角位置）でフレーム３０２とＸ枠３０１との間に１つのボール３０７ｘ（転動体）が配設されている。このボール３０７ｘは、ボール３０７ｘ近傍でフレーム３０２の突起部３０２ｃとＸ枠３０１の突起部３０１ｃとの間に係止させたばね３０８ｘによる付勢力で挟持状態に維持され、フレーム３０２に対するＸ枠３０１の撮影光軸（Ｚ軸）方向の間隔を維持するように位置決めする。ここで、ばね３０８ｘの付勢力は、Ｘ軸周りの浮き上がりを防止してボール３０７ｘの挟持状態を維持できればよく、押圧ばね３４７ｘの付勢力に比して数段弱く設定されている。これにより、Ｘ枠３０１と摺動体３３０ｘとからなる移動体３１１ｘは、フレーム３０２に対して２個のボール３３６ｘと１個のボール３０７ｘとによる３点支持で移動し得る構成とされている。また、ボール３０７ｘをボール３３６ｘに対して、撮影光軸及び開口３０１ａを挟んで反対側に配することで、ボール３０７ｘとボール３３６ｘとの距離を離間することができるので、安定した３点支持構造とすることができる。

一方、Ｙ軸駆動機構部３１０ｙも、基本構造はＸ軸駆動機構部３１０ｘと同様であり、同一または対応する部分には同一符号に添え字ｙを付して示し、説明も省略する。なお、Ｙ軸振動子（第１のリニア型超音波モータ，第１の縦屈曲振動子）３２０ｙを備えるＹ軸駆動機構部３１０ｙは、Ｘ枠３０１を第２の枠とし、ホルダ３８を移動対象となる第１の枠とするものであり、ホルダ３８には一体に固定されてホルダ３８とともに駆動対象となる移動体（第２の移動体）３１１ｙを構成する摺動体３３０ｙを備える。

また、防振ユニット３００は、ボディユニット１００のＸ軸周りのブレ（ピッチ方向のブレ）を検出するＸ軸ジャイロ３５０ｘとボディユニット１００のＹ軸周りのブレ（ヨー方向のブレ）を検出するＹ軸ジャイロ３５０ｙとがフレーム３０２に配設されている。また、ＣＣＤ３１の位置を検出する位置検出装置３６０を備える。位置検出装置３６０は、図５中に示すように、ホルダ３８と一体的なアーム部３６１の先端に保持された磁石３６２と、フレーム３０２の一部に保持されてホルダ３８（ＣＣＤ３１）の位置変位に伴う磁石３６２の磁力変化を検出するホール素子３６３を有する検出部３６５とを備える。磁石３６２とホール素子３６３は向かい合って対で構成されており、複数個のホール素子３６３は、平面方向でＸ軸、Ｙ軸の２次元方向の位置検出可能に配置されている。これにより、位置検出装置３６０は、ＣＣＤ３１が搭載されたホルダ３８が撮影レンズ１の光軸に対して垂直方向の２次元方向にＸ，Ｙ軸駆動機構３１０ｘ，３１０ｙで移動するときの位置検出を行うことができる。そして、これらＸ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙ及び検出部３６５からの信号に基づきＸ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙに対する振動子駆動回路３５４を制御する防振制御回路３５５を備える。防振制御回路３５５は、Ｂｕｃｏｍ５０からの指示に従い制御動作を実行する。

ここで、手ブレ補正動作について説明する。手ブレ補正動作は、カメラ操作ＳＷ５２中の図示しない手ブレ補正ＳＷがオンされ、メインＳＷがオンされている場合に、手ブレ状態に応じて実行される。まず、Ｘ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙによって検出されるボディユニット１００のブレ信号を防振制御回路３５５に取り込む。ここで、Ｘ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙでは、その一方の軸周りのブレを検出する角速度センサから出力された信号が、処理回路で信号増幅後、Ａ／Ｄ変換されて防振制御回路３５５に入力される。

防振制御回路３５５では、Ｘ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙの出力信号に基づきブレ補正量を演算し、演算されたブレ補正量に応じた信号を振動子駆動回路３５４に出力する。ＣＣＤ３１を搭載したホルダ３８およびＸ枠３０１は、振動子駆動回路３５４によって生成される電気信号によって動作するＹ軸振動子３２０ｙ、Ｘ軸振動子３２０ｘによって駆動される。ＣＣＤ３１（ホルダ３８）の駆動位置は、検出部３６５によって検出され、防振制御回路３５５に送られフィードバック制御が行われる。

すなわち、防振制御回路３５５では、入力されたＸ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙからの信号（以下、「ブレ信号」または「ブレ角速度信号」ともいう）に基づいて基準値を演算する。基準値の演算は、カメラの主電源を投入してから静止画撮影のための露光を行うまでの間、行う。この演算としては、比較的長時間のブレ信号の移動平均値を算出する方法、またはカットオフ周波数が比較的低いローパスフィルタによりＤＣ成分を求める方法等があり、何れかの方法を用いればよい。この演算により求めた基準値をブレ信号より差分することにより、ブレ信号の低周波成分が除去された信号が得られる。そして、この信号と検出部３６５の出力信号とに基づいて振動子駆動回路３５４が制御されて、ＣＣＤ３１（ホルダ３８）の位置を、ブレを補償するように移動させる。

ここで、本実施の形態では、後述するように、防塵フィルタ３３の除塵動作時に、圧電素子３４だけでなく、Ｘ軸振動子３２０ｘやＹ軸振動子３２０ｙも作動させるものであり、Ｂｕｃｏｍ５０、シャッタ制御回路２０、振動子駆動回路３５４並びに防振制御回路３５５によって本実施の形態の除塵制御手段が構成されている。

次に、Ｘ軸駆動機構３１０ｘの動作について説明する。Ｘ軸振動子３２０ｘに所定の周波電圧を印加して駆動子３２１ｘ，３２２ｘに楕円振動を発生させると、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが押圧機構３４０による強い付勢力で摺動板３３２ｘに押圧接触しているので、摺動体３３０ｘは駆動子３２１ｘ，３２２ｘの楕円振動の回転方向に駆動される。このように摺動体３３０ｘが移動すると、摺動体３３０ｘが固定されたＸ枠３０１も、摺動体３３０ｘと一体となってＸ軸方向に移動する。Ｙ軸駆動機構３１０ｙも、Ｘ軸駆動機構３１０ｘの場合と同様に動作する。

つづいて、Ｂｕｃｏｍ５０で稼動する制御プログラムのメインルーチンを図８に例示する。まず、カメラの電源スイッチ（図示せず）がオンされると、Ｂｕｃｏｍ５０は稼動を開始し、カメラシステムを起動するための各種の初期設定処理が実行される（ステップＳ１）。この処理において、電源回路５３を制御してカメラシステムを構成する各回路ユニットへ電力を供給するとともに、各回路の初期設定を行う。初期設定動作の後、防塵フィルタ３３に付着した塵埃を除去するための除塵動作を実行する（ステップＳ２）。この除塵動作については、後述する。

除塵動作後、レンズユニット１０等のアクセサリの着脱があったか否かについての検出動作を行い（ステップＳ３）、アクセサリが着脱されたことが検出された場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、防塵フィルタ３３に付着した塵埃を除去するための除塵動作を実行する（ステップＳ５）。この除塵動作は、ステップＳ２の処理と同様であり、後述する。アクセサリの着脱が検出されなかった場合には（ステップＳ４；Ｎｏ）、ステップＳ５の処理をスルーし、カメラ操作ＳＷ５２中の操作ＳＷの状態を検出する（ステップＳ６）。ここで、カメラ操作ＳＷの一つである１ｓｔレリーズＳＷが操作された場合であれば（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、測光回路２１から被写体の輝度情報を取得し、この情報に基づきＣＣＤ３１の露光時間（Ｔｖ値）と撮影レンズ１の絞り設定値（Ａｖ値）を算出する（ステップＳ８）。

また、ＡＦ用インターフェイス回路１７を経由してＡＦセンサユニット１６中の受光素子（ＡＦセンサ）１６ｃの検出情報を取得し、この情報に基づき焦点ズレ量を検出する（ステップＳ９）。そして、検出された焦点ズレ量が許容値以内であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。許容値以内に収まっていない場合には（ステップＳ１０；Ｎｏ）、Ｌｕｃｏｍ５に対して焦点ズレ量の情報を送信して、このズレ量に基づく撮影レンズ１の駆動制御を指令する（ステップＳ１１）。

一方、許容値以内に収まっている場合には（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１の処理をスルーし、カメラ操作ＳＷの一つである２ｎｄレリーズＳＷが操作されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。２ｎｄレリーズＳＷが操作された場合であれば（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、撮影動作に移行する。まず、Ｌｕｃｏｍ５へＡｖ値を送信し、絞り３の駆動を指令し、撮影レンズ１の絞り制御を行う（ステップＳ１３）。また、クイックリターンミラー１１をアップ位置へ移動させる（ステップＳ１４）。さらに、シャッタオープン制御として、シャッタ１５の先幕走行を開始させ（ステップＳ１５）、画像処理コントローラ２８等に対して撮像動作の実行を指令する（ステップＳ１６）。

そして、Ｔｖ値で示される時間、ＣＣＤ３１の露光が終了すると、シャッタクローズ制御として、シャッタ１５の後幕走行を開始させ（ステップＳ１７）、クイックリターンミラー１１をダウン位置へ移動させる（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、この処理と並行して、シャッタ１５のチャージ動作を行う。そして、Ｌｕｃｏｍ５に対して、絞り３を開放位置へ復帰させるように絞り制御を指令する（ステップＳ１９）。その後、記録メディア２７が装備されているか否かを判定し（ステップＳ２０）、装備されていれば（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、画像処理コントローラ２８に対して撮影した画像データを記録メディア２７へ記録するように指令し（ステップＳ２１）、記録後、再びステップＳ３に移行する。記録メディア２７が装備されていない場合には（ステップＳ２０；Ｎｏ）、液晶モニタ２４にその旨の警告表示をして（ステップＳ２２）、再びステップＳ３に移行する。

また、１ｓｔレリーズＳＷが操作されなかった場合（ステップＳ７；Ｎｏ）や、２ｎｄレリーズＳＷが操作されなかった場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）には、電源ＳＷの状態を判定し（ステップＳ２３）、電源ＳＷがＯＮ状態であればステップＳ３に移行し、ＯＦＦ状態であれば、処理を終了する。

つづいて、ステップＳ２やステップＳ５に示す除塵動作について説明する。本実施の形態ではステップＳ２やステップＳ５に示す防塵フィルタ３３の除塵時には、圧電素子３４だけでなく、Ｘ軸振動子３２０ｘ（または、Ｙ軸振動子３２０ｙ）も作動させるものであり、Ｂｕｃｏｍ５０、シャッタ制御回路２０、振動子駆動回路３５４並びに防振制御回路３５５によって除塵動作が制御・実行される。なお、ステップＳ５の処理はステップＳ２の処理と同じであるため、以下では、ステップＳ２の処理例として説明する。

図９−１は、ステップＳ２の除塵動作の一例を示すサブルーチンであり、図１０−１は、図９−１による動作制御例を示す概略タイムチャートであり、図１１は、除塵動作例を示す防塵フィルタ３３の様子を示す模式図である。

まず、この処理の開始に際して、Ｘ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙの検出信号に基づきＣＣＤ３１の中心がセンタ位置（撮影光軸上）に位置しているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。センタ位置に位置していれば（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、そのままとし、センタ位置に位置していなければ（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、Ｘ軸振動子３２０ｘやＹ軸振動子３２０ｙを駆動してＣＣＤ３１をセンタ位置に位置付ける（ステップＳ２０２）。すなわち、Ｂｕｃｏｍ５０から防振制御回路３５５に対して、振動子駆動回路３５４がセンタ位置に位置付ける動作を実行する信号が伝達され、振動子駆動回路３５４からＸ軸振動子３２０ｘおよびＹ軸振動子３２０ｙに所定の周波電圧が印加され、ＣＣＤ３１の中心がセンタ位置にくるようにＸ枠３０１およびホルダ３８がＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動される。

ついで、防振制御回路３５５および振動子駆動回路３５４を介してＸ軸振動子３２０ｘを駆動させることでＸ枠３０１にＸ軸方向の往復駆動力を作用させる（ステップＳ２０３）。すなわち、図１０−１中に示すように、Ｘ軸振動子３２０ｘの共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧をＸ軸振動子３２０ｘに印加することで、フレーム３０２に対してＸ枠３０１をＸ軸方向に所定の振幅で往復移動する。そして、所定時間経過後、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動をオフさせる（ステップＳ２０４）。ここでは、例えば１秒間に４〜５回、Ｘ枠３０１がＸ軸方向に往復移動させる。このＸ枠３０１には、ホルダ３８を介して防塵フィルタ３３も搭載されているため、防塵フィルタ３３もＸ軸方向に往復移動することとなる。

このようなＸ軸振動子３２０ｘの作動後、駆動回路を含む防塵フィルタ制御回路４８を介して圧電素子３４を駆動させることで防塵フィルタ３３を光軸方向に屈曲振動させる（ステップＳ２０５）。すなわち、図１０−１中に示すように、圧電素子３４の共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧を圧電素子３４に印加することで、防塵フィルタ３３を屈曲振動によって光軸方向に複数回屈曲変位させる。そして、所定時間経過後、圧電素子３４の駆動をオフさせる（ステップＳ２０６）。ここでは、例えば０．５秒間に２万回、防塵フィルタ３３を屈曲変位させる。

すなわち、本実施の形態にあっては、防塵フィルタ３３の除塵動作時には、図１１中の両矢印で示すように、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動によって防塵フィルタ３３を光軸方向に直交する面内でＸ軸方向に往復動させて揺さぶった後で、圧電素子３４の駆動によって防塵フィルタ３３を光軸方向に屈曲振動させるものである。ここで、防塵フィルタ３３の表面上にふんわりと乗ったゴミはＸ軸方向の揺さぶりにより表面上に浮かした状態となる。この状態で、圧電素子３４により防塵フィルタ３３を光軸方向に屈曲振動させることで、防塵フィルタ３３の表面に固着した微小ゴミはもちろん、浮かした状態の綿埃等も除去されることとなり、除塵効果の高いものとなる。

ここで、図１０−１中に示すＸ軸振動子３２０ｘの駆動と圧電素子３４の駆動は、数回繰り返して行わせるようにしてもよい。また、本実施の形態では、除塵動作時において、Ｘ軸振動子３２０ｘの作動と圧電素子３４の作動とを順次行わせるものであるが、両者間の時間Δは、Δ＝０として、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動直後に圧電素子３４を駆動させてもよい。また、Δ＞０として、所定の遅延時間を持たせてもよい。さらには、Δ＜０として、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動中に圧電素子３４を駆動させるようオーバラップさせてもよい。

また、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動に代えて、Ｙ軸振動子３２０ｙを同様に駆動させてもよい。この例を図９−２のステップＳ２１１〜Ｓ２１６および図１０−２に示す。すなわち、図１０−２中に示すように、Ｙ軸振動子３２０ｙの共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧をＹ軸振動子３２０ｙに印加することで、Ｘ枠３０１に対してホルダ３８がＹ軸方向に所定の振幅で往復移動する。このホルダ３８には防塵フィルタ３３も搭載されているため、防塵フィルタ３３もＹ軸方向に往復移動することとなる。ここで、上例と組み合わせ、Ｘ軸振動子３２０ｘ駆動→圧電素子３４駆動→Ｙ軸振動子３２０ｙ駆動→圧電素子３４駆動の如く、交互に切換えるようにしてもよい。

さらに、Ｘ軸振動子３２０ｘやＹ軸振動子３２０ｙの単独駆動に代えて、Ｘ軸振動子３２０ｘおよびＹ軸振動子３２０ｙを同時に駆動させてもよい。この例を図９−３のステップＳ２２１〜Ｓ２２６および図１０−３に示す。すなわち、図１０−３中に示すように、Ｘ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙそれぞれの共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧をＸ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙにそれぞれ印加することで、フレーム３０２に対してＸ枠３０１がＸ軸方向に所定の振幅で往復移動するとともに、Ｘ枠３０１に対してホルダ３８がＹ軸方向に所定の振幅で往復移動する。このホルダ３８には防塵フィルタ３３も搭載されているため、防塵フィルタ３３はＸ軸方向およびＹ軸方向に２次元的に往復移動することとなる。よって、この場合、防塵フィルタ３３の揺さぶり効果は、さらに大きくなり、ふんわりと乗ったゴミをさらに浮かせやすくすることができる。

また、本実施の形態では、除塵動作時において、Ｘ軸振動子３２０ｘの作動と圧電素子３４の作動とを順次行わせるようにしたが、同時に行わせるようにしてもよい。ここで、同時とは、全く同一タイミングで駆動させる場合はもちろん、一方の作動時間に対して他方の作動時時間を短くして部分的に同一タイミングで駆動させる場合を含む意味である。

図１２−１は、ステップＳ２の除塵動作の他例を示すサブルーチンであり、図１３−１は、図１２−１による動作制御例を示す概略タイムチャートである。

まず、この処理の開始に際して、Ｘ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙの検出信号に基づきＣＣＤ３１が所定のセンタ位置に位置しているか否かを判定する（ステップＳ２３１）。センタ位置に位置していれば（ステップＳ２３１；Ｙｅｓ）、そのままとし、センタ位置に位置していなければ（ステップＳ２３１；Ｎｏ）、Ｘ軸振動子３２０ｘやＹ軸振動子３２０ｙを適宜駆動してＣＣＤ３１をセンタ位置に位置付ける（ステップＳ２３２）。

ついで、防振制御回路３５５および振動子駆動回路３５４を介してＸ軸振動子３２０ｘを駆動させることでＸ枠３０１にＸ軸方向の往復駆動力を作用させる（ステップＳ２３３）。すなわち、図１３−１中に示すように、Ｘ軸振動子３２０ｘの共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧をＸ軸振動子３２０ｘに印加することで、フレーム３０２に対してＸ枠３０１がＸ軸方向に所定の振幅で往復移動する。そして、所定時間経過後、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動をオフさせる（ステップＳ２３４）。このＸ枠３０１には、ホルダ３８を介して防塵フィルタ３３も搭載されているため、防塵フィルタ３３もＸ軸方向に往復移動することとなる。

ここで、ステップＳ２３３において、駆動回路を含む防塵フィルタ制御回路４８を介して圧電素子３４も同時に駆動させることで防塵フィルタ３３を光軸方向に屈曲振動させる。すなわち、図１３−１中に示すように、圧電素子３４の共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧を圧電素子３４に印加することで、防塵フィルタ３３を屈曲振動によって光軸方向に複数回屈曲変位させる。そして、所定時間経過後、圧電素子３４の駆動をオフさせる（ステップＳ２３４）。これらオンタイミングやオフタイミングは、必ずしも同時でなくてもよい。

すなわち、本実施の形態にあっては、防塵フィルタ３３の除塵動作時には、図１１中の両矢印で示すように、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動によって防塵フィルタ３３を光軸方向に直交する面内でＸ軸方向に往復動させて揺さぶりながら、同時に圧電素子３４の駆動によって防塵フィルタ３３を光軸方向に屈曲振動させるものである。ここで、防塵フィルタ３３の表面上にふんわりと乗ったゴミはＸ軸方向の揺さぶりにより表面上に浮いた状態となる。この状態で、圧電素子３４により防塵フィルタ３３を光軸方向に屈曲振動させることで、防塵フィルタ３３の表面に固着した微小ゴミはもちろん、浮かした状態の綿埃等も除去されることとなり、除塵効果の高いものとなる。特に、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動と圧電素子３４の駆動を同時に行うことで、除塵動作を短時間で済ませることができ、シーケンス制御上、有利となる。

また、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動に代えて、Ｙ軸振動子３２０ｙを同様に駆動させてもよい。この例を図１２−２のステップＳ２４１〜Ｓ２４４および図１３−２に示す。すなわち、図１３−２中に示すように、Ｙ軸振動子３２０ｙの共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧をＹ軸振動子３２０ｙに印加することで、Ｘ枠３０１に対してホルダ３８がＹ軸方向に所定の振幅で往復移動する。このホルダ３８には防塵フィルタ３３も搭載されているため、防塵フィルタ３３もＹ軸方向に往復移動することとなる。ここで、上例と組み合わせ、Ｘ軸振動子３２０ｘ駆動および圧電素子３４駆動→Ｙ軸振動子３２０ｙ駆動および圧電素子３４駆動の如く、交互に切換えるようにしてもよい。

さらに、Ｘ軸振動子３２０ｘやＹ軸振動子３２０ｙの単独駆動に代えて、Ｘ軸振動子３２０ｘおよびＹ軸振動子３２０ｙを同時に駆動させてもよい。この例を図１２−３のステップＳ２５１〜Ｓ２５４および図１３−３に示す。すなわち、図１３−３中に示すように、Ｘ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙそれぞれの共振周波数で決まる所定周波数の交流電圧をＸ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙにそれぞれ印加することで、フレーム３０２に対してＸ枠３０１がＸ軸方向に所定の振幅で往復移動するとともに、Ｘ枠３０１に対してホルダ３８がＹ軸方向に所定の振幅で往復移動する。このホルダ３８には防塵フィルタ３３も搭載されているため、防塵フィルタ３３はＸ軸方向およびＹ軸方向に２次元的に往復移動することとなる。よって、この場合、防塵フィルタ３３の揺さぶり効果は、さらに大きくなり、ふんわりと乗ったゴミをさらに浮かせやすくすることができる。

また、上述の実施の形態並びに変形例では、Ｘ軸振動子３２０ｘやＹ軸振動子３２０ｙの駆動として、手ブレ防止時と同様に、縦振動と屈曲振動との双方による楕円振動を利用して防塵フィルタ３３を光軸方向に直交する面内で揺さぶるようにしたが、ホルダ３８に対するＹ軸振動子３２０ｙに光軸方向の屈曲振動のみを発生させ、この屈曲振動を利用し、ホルダ３８を介して防塵フィルタ３３を光軸方向に叩く衝撃振動を加えるようにしてもよい。

すなわち、図４に示した動作原理に従い、Ｙ軸振動子３２０ｙに屈曲振動のみを発生させると、状態１では、図１４（ａ）に示すように、駆動子３２１ｙ側が伸び、駆動子３２２ｙ側が縮む。また、状態２では、図１４（ｂ）に示すように、駆動子３２１ｙ側が縮み、駆動子３２２ｙ側が伸びる。よって、状態１と状態２とを繰り返すようにＹ軸振動子３２０ｙを駆動させることで、駆動子３２１ｙ，３２２ｙはいずれもＹ軸振動子３２０ｙの厚み方向に往復屈曲振動する。よって、Ｙ軸振動子３２０ｙがホルダ３８に対して光軸方向に押圧されるようにＸ枠３０１上に配置させ、このＹ軸振動子３２０ｙを屈曲振動成分の振幅方向が光軸方向となる屈曲振動のみを発生させるように駆動させることで、駆動子３２１ｙ，３２２ｙの２箇所でホルダ３８を交互に叩く振動衝撃を作用させることができる。よって、防塵フィルタ３３の表面上にふんわりと乗ったゴミは光軸方向の叩き振動衝撃により表面上に浮いた状態となる。

このようなＹ軸振動子３２０ｙの屈曲振動のみを発生させる駆動を、除塵動作時において、図９−２に示した場合と同様に圧電素子３４の駆動に先立つタイミングや、図１２−２に示した場合と同様に圧電素子３４との同時駆動タイミングで行わせることで、防塵フィルタ３３の表面に固着した微小ゴミはもちろん、浮かした状態の綿埃等も除去されることとなり、除塵効果の高いものとなる。

また、本実施の形態では、防塵フィルタ３３を光軸方向に直交する平面内で往復移動させて揺さぶるために、リニア型超音波モータとして縦屈曲振動子からなる手ブレ防止用のＸ軸振動子３２０ｘやＹ軸振動子３２０ｙを利用するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、特開２００６−３１９８２４号公報中に示されるような圧電素子を用いる圧電素子形リニアモータを利用してもよい。

本発明の実施の形態のカメラの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。 撮像ユニットの構成例を示す縦断側面図である。 圧電素子による防塵フィルタの加振動作の原理を示す側面図である。 圧電素子による防塵フィルタの２次振動による加振動作の原理を示す側面図である。 縦屈曲振動子の動作原理を示す模式図である。 防振ユニットの構成例を示す分解斜視図である。 Ｘ軸駆動機構部を抽出して示す概略縦断側面図である。 ガイド軸受構造を示す断面図である。 制御プログラムのメインルーチンを示す概略フローチャートである。 除塵動作のサブルーチンを示す概略フローチャートである。 除塵動作の変形例のサブルーチンを示す概略フローチャートである。 除塵動作の別の変形例のサブルーチンを示す概略フローチャートである。 除塵動作の動作制御例の一例を示す概略タイムチャートである。 除塵動作の変形例の動作制御例の一例を示す概略タイムチャートである。 除塵動作の別の変形例の動作制御例の一例を示す概略タイムチャートである。 除塵動作時の防塵フィルタの振動状態を示す側面図である。 除塵動作の他例のサブルーチンを示す概略フローチャートである。 除塵動作の他例の変形例のサブルーチンを示す概略フローチャートである。 除塵動作の他例の別の変形例のサブルーチンを示す概略フローチャートである。 除塵動作の他例の動作制御例の一例を示す概略タイムチャートである。 除塵動作の他例の変形例の動作制御例の一例を示す概略タイムチャートである。 除塵動作の他例の別の変形例動作制御例の一例を示す概略タイムチャートである。 別の実施の形態を説明するためのＹ軸振動子の振動形態を示す原理図である。

符号の説明

３１ ＣＣＤ
３３ 防塵フィルタ
３４ 圧電素子
３８ ホルダ
３０１ Ｘ枠
３０２ 固定部材
３２０ｘ Ｘ軸振動子
３２０ｙ Ｙ軸振動子

Claims (5)

1. 撮影光学系により形成された被写体像を撮像面上で受光し電気信号に変換する撮像素子と、
   該撮像素子の前記撮像面側に密閉空間を形成するように前記撮像素子を覆う防塵光学部材と、
   該防塵光学部材に屈曲振動を発生させる加振部材と、
   前記撮像素子および前記防塵光学部材を囲んで一体に保持する第１の枠と、
   該第１の枠を囲むように形成されて、前記第１の枠を前記撮像面に沿う第１の方向に移動可能に保持する第２の枠と、
   該第２の枠を囲むように形成されて、前記第２の枠を前記撮像面に沿い前記第１の方向に直交する第２の方向に移動可能に保持する固定部材と、
   前記第１の枠に対して押圧されて前記第２の枠に保持され、前記第１の枠を前記第２の枠に対して前記第１の方向に移動させる第１のリニア型超音波モータと、
   前記第２の枠に対して押圧されて前記固定部材に保持され、前記第２の枠を前記固定部材に対して前記第２の方向に移動させる第２のリニア型超音波モータと、
   前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１のリニア型超音波モータと前記第２のリニア型超音波モータとの少なくとも一方と、前記加振部材とを作動させる除塵制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１のリニア型超音波モータは、屈曲振動成分の振幅方向が前記撮影光学系の光軸方向となる縦屈曲振動が可能な第１の縦屈曲振動子であり、前記第１の枠に対して前記光軸方向に押圧されて配設され、
   前記第２のリニア型超音波モータは、屈曲振動成分の振幅方向が前記撮影光学系の光軸方向となる縦屈曲振動が可能な第２の縦屈曲振動子であり、前記第２の枠に対して前記光軸方向に押圧されて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記除塵制御手段は、前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１のリニア型超音波モータと前記第２のリニア型超音波モータとの少なくとも一方と、前記加振部材とを順次作動させることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記除塵制御手段は、前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１のリニア型超音波モータと前記第２のリニア型超音波モータとの少なくとも一方と、前記加振部材とを同時に作動させることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
5. 前記除塵制御手段は、前記防塵光学部材の除塵時に、前記第１の縦屈曲振動子を屈曲振動成分の振幅方向が前記撮影光学系の光軸方向となるように作動させるとともに、前記加振部材を作動させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の撮像装置。

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