JP2010178074A

JP2010178074A - 光学装置および撮影装置

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Publication number: JP2010178074A
Application number: JP2009018576A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 豪松本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-01-29
Also published as: JP5245870B2

Abstract

【課題】ゴミを好適に除去する光学装置と、その光学装置を有する撮影装置を提供する。
【解決手段】光学装置１００は、光学ローパスフィルタからなる光を透過する基板３０に備えられ基板３０を振動させる圧電素子からなる振動部と、基板３０が屈曲振動するように振動部を制御する第１制御と、基板３０が伸縮振動するように振動部を制御する第２制御とが可能な制御部５０,８０とを含む。制御部５０はボデイＣＰＵ、制御部８０は周波数選択回路からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学装置および撮影装置に関する。

デジタル一眼レフカメラ等の光学機器において、レンズ鏡筒を交換する際に塵埃がカメラ本体に侵入してしまうことがある。また、カメラ内部において、シャッタ等の駆動ユニットから塵が発生することがあり、これらのゴミが撮像素子前面の光透過性部材に付着し、撮影結果にゴミが写り込んでしまう場合がある。

このような問題点に対し、透明な防塵フィルタに圧電素子を設け、圧電素子に電圧を印加し、防塵フィルタを面外（フィルタ面に対して垂直方向）に振動させることにより、防塵フィルタに付着したゴミをふるい落とす技術が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、面外振動のみによってゴミをふるい落とすためには、非常に大きなエネルギーを与える必要があり、防塵装置の小型化の要請に反する。また、装置を小型化した場合には、ゴミをふるい落とすのに十分なエネルギーが得られず、防塵性能が不十分になるおそれがあった。

特許第３９８９２９５号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、ゴミを好適に除去する光学装置と、その光学装置を有する撮影装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る光学装置（１００）は、
光を透過する基板（３０）に備えられ前記基板（３０）を振動させる振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）と、
前記基板（３０）が屈曲振動するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する第１制御と、前記基板（３０）が伸縮振動するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する第２制御とが可能な制御部（５０、８０）とを含む。

第１制御では、前記基板（３０）が屈曲振動するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する。この場合には、前記基板（３０）が屈曲振動し、前記基板（３０）に付着したゴミを除去する。第２制御では、前記基板（３０）が屈曲振動するのではなく、基板（３０）面に沿って伸縮振動するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する。これにより、第１制御だけでは完全にふるい落とすことのできないゴミをも、効果的に除去することができる。また、第２制御によって前記基板（３０）を伸縮振動させることにより、前記基板（３０）に付着したゴミを剥がれやすくする機能も有する。その結果、比較的に小さいエネルギーでの第１制御により、ゴミを除去することが可能になる。

本発明に係る光学装置（１００）は、光を透過する基板（３０）に備えられ前記基板（３０）を振動させる振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）と、前記基板（３０）の光が入射する面と交差する方向に前記基板（３０）が変位するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する第１制御と、前記基板（３０）の光が入射する面と略平行に前記基板（３０）が変位するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する第２制御とが可能な制御部（５０、８０）とを含む。

第１制御では、前記基板（３０）の光が入射する面と交差する方向に前記基板（３０）が変位する面外振動（基板（３０）の面に略垂直方向に振動）するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する。第２制御では、前記基板（３０）の光が入射する面と略平行に前記基板（３０）が変位する面内振動（基板（３０）の面に略平行に振動）するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する。

第１制御では、前記基板（３０）の面に略垂直方向に振動するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する。この場合には、前記基板（３０）が屈曲振動し、前記基板（３０）に付着したゴミを除去する。第２制御では、前記基板（３０）が屈曲振動するのではなく、基板（３０）の面に略平行に振動するように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御する。これにより、第１制御だけでは完全にふるい落とすことのできないゴミをも、効果的に除去することができる。また、第２制御によって前記基板（３０）を伸縮振動させることにより、前記基板（３０）に付着したゴミを剥がれやすくする機能も有する。その結果、比較的に小さいエネルギーでの第１制御により、ゴミを除去することが可能になる。

前記制御部（５０、８０）は、前記第１制御と前記第２制御とを切り替えてもよい。また、前記制御部（５０、８０）は、前記第１制御と前記第２制御とを同時に行ってもよい。前記第１制御と前記第２制御とを切り替え、または同時に行うことにより、前記基板（３０）へのゴミの付着状態に応じ、より好適なゴミの除去が可能となる。また、前記第１制御と前記第２制御とを切り替え、または同時に行うことにより、第１制御単独では除去しきれないゴミを第２制御と組み合わせることで、比較的に小さなエネルギーでゴミを除去することが可能となる。

前記制御部（５０、８０）は、前記第１制御のとき第１の制御信号を前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）に供給し、前記第２制御のとき前記第１の制御信号と略等しい周波数の第２の制御信号を前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）に供給してもよい。このような場合には、略等しい周波数で、第１制御と第２制御とを同時に行うことができる。また、略等しい周波数で、第１制御と第２制御とを切替えることも可能になり、切替えを容易に行うことができる。

前記制御部（５０、８０）は、前記第２制御において、前記第１制御のとき前記基板（３０）に生じる振動の節（９０ａ）の位置とは異なる位置に振動の節（９０,９１,９２,９３,９４）が生じるように前記振動部（２０、２０ａ、２０ｂ）を制御してもよい。これにより、前記基板（３０）の面に対して満遍なくゴミを除去することができる。

光学装置（１００）は、前記第１制御のとき前記基板（３０）に生じる振動の節（９０ａ）の近傍で前記基板（３０）を支持する支持部材（１９）を有してもよい。また、光学装置（１００）は、前記基板（３０）に対向して備えられる撮像素子（１２）を有してもよい。

なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る一眼レフカメラのブロック図である。図２は、図１に示す撮像素子ユニットの平面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。図４は、図２に示す光学ローパスフィルタの平面図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、図４のＶ−Ｖ断面図である。図６（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係る光学ローパスフィルタの平面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図７（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係る光学ローパスフィルタの平面図、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図８は、本発明の他の実施形態に係る光学ローパスフィルタの平面図である。図９は、本発明の他の実施形態に係る光学ローパスフィルタの平面図である。図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、図９のＸ−Ｘ断面図である。図１１は、本発明の他の実施形態に係る光学ローパスフィルタの平面図である。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、本発明の他の実施形態に係る光学ローパスフィルタの側面図である。

第１実施形態

図１に示すように、本実施形態に係る撮影装置としての一眼レフカメラ１００のカメラボディ４０には、レンズ鏡筒４２が着脱自在に装着される。カメラボディ４０は、光電変換により画像情報を生成する撮像素子ユニット４を有する。撮像素子ユニット４から光軸Ｚ方向の前方に、光学ローパスフィルタ３０、シャッタ４４、ミラー４６、絞り部４７、光学レンズ群４８が配置される。光を透過する基板としての光学ローパスフィルタ３０は、いわゆるモアレ現象を除去するために設けられている。

カメラボディ４０にはボディＣＰＵ５０が設けられ、レンズ接点５４を介して、レンズ鏡筒４２に設けられたレンズＣＰＵ５８と通信可能になっている。レンズ接点５４は、カメラボディ４０に対してレンズ鏡筒４２を連結することで、ボディＣＰＵ５０とレンズＣＰＵ５８とを電気的に接続するようになっている。ボディＣＰＵ５０には、電源５２が接続してある。電源５２は、カメラボディ４０に内蔵してある。

レンズ鏡筒４２内のレンズＣＰＵ５８には、焦点距離エンコーダ６６、距離エンコーダ６４、絞り駆動部（たとえばＳＴＭ）６８などが接続してある。焦点距離エンコーダ６６から、焦点距離がレンズＣＰＵ５８に入力され、焦点距離情報がボディＣＰＵ５０に出力される。距離エンコーダ６４は、光学レンズ群４８の一部のフォーカシング機構の繰り出し位置を検出する。レンズＣＰＵ５８より絞り駆動部６８が制御されることによって、絞り４７が絞り込まれる。レンズ鏡筒４２の各部材は、カメラボディ４０の電源５２から、レンズ接点５４の一部を介して電圧の供給を受けている。

カメラボディ４０内のボディＣＰＵ５０には、レリーズスイッチ５１、ストロボ５３、表示部５５、ジャイロセンサ７０、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６０、防振スイッチ６２、防塵フィルタ駆動回路５６、画像処理コントローラ５９、ＡＦセンサ７２などが接続してある。画像処理コントローラ５９には、インターフェース回路５７を介して、撮像素子ユニット４の撮像素子１２（図３参照）が接続してあり、撮像素子にて撮像された画像の画像処理を制御可能になっている。

表示部５５は、メニュー表示により各種設定を行う機能、あるいは撮影画像を表示する機能を有し、たとえば液晶モニタで構成される。ジャイロセンサ７０は、手ブレ等によって生じる角速度を検出し、検出信号を積分することによりブレ角度を演算して、出力信号を防振（ブレを打ち消す）のために使用する。

電源５２のＯＮ／ＯＦＦ時や任意のタイミングで、ボディＣＰＵ５０から防塵フィルタ駆動回路５６に信号が入力され、周波数選択回路８０からの出力信号を受けて、所定の周波数で防塵フィルタが駆動され、防塵動作を行う。

光路上にあるミラー４６は、光軸Ｚ方向から入射した光束を反射して不図示のファインダーに像を導くためのもので、サブミラー４６ａは、ミラー４６を透過した光束を反射してＡＦセンサ（たとえばＣＣＤセンサ）７２に導く。ミラー４６およびサブミラー４６ａは、不図示のミラー駆動部（たとえばＤＣモータ）により駆動され、露光中は光路から退避する。

レリーズスイッチ５１は、シャッタ駆動のタイミングを操作するスイッチであり、レリーズスイッチ５１のＯＮ信号がボディＣＰＵ５０に入力され、レリーズスイッチ５１の半押し時にはＡＥ、ＡＦ、防振駆動等を行う。レリーズスイッチ５１の全押し時には、ミラーアップ、シャッタ駆動等を行う。このとき、シャッタ４４が不図示のシャッタ駆動部（たとえばＤＣモータ）により駆動され、撮像素子１２が受光する。

撮像素子１２により光電変換された撮影画像信号は、インターフェース回路５７、画像処理コントローラ５９を経てボディＣＰＵ５０に入力され、ＥＥＰＲＯＭ６０に記憶される。また、撮影画像は表示部５５に表示される。

防塵フィルタ駆動回路５６は、図２〜図５に示す圧電素子２０に接続してあり、所定の入力信号により圧電素子２０を駆動し、図５に示すように、光学ローパスフィルタ３０を振動させ、光学ローパスフィルタ３０の表面に付着している塵埃を除去する動作を行う。振動モードの詳細に関しては後述する。

図２および図３に示すように、本実施形態に係る撮像素子ユニット４は、基板１０を有し、基板１０の中央部上面には、光学ローパスフィルタ３０に対向して撮像素子１２が固定してある。撮像素子１２の周囲には、ケース１７が配置してあり、基板１０の表面に、着脱自在に、あるいは着脱不可に固定してある。

ケース１７は、たとえば合成樹脂あるいはセラミックなどの絶縁体などで構成され、その上面には、シール取付面１７ａと、外周側取付部１７ｂとが形成してある。ケース１７のシール取付面１７ａには、光透過性を有する光学ローパスフィルタ３０の内面が気密シール部材１８を介して取り付けられる。

ケース１７の外周側取付部１７ｂには、光学ローパスフィルタ３０の外周が接触して配置され、加圧部材１９によって気密シール部材１８へと押圧されている。ここでは、加圧部材１９として金属板を用い、加圧部材１９の変形に起因する弾性力により、光学ローパスフィルタ３０を気密シール部材１８方向へと付勢している。気密シール部材１８は、たとえば発泡樹脂、ゴムなどの剛性の低い弾性体で構成してあり、気密を確保しながら、後述する光学ローパスフィルタ３０の屈曲・伸縮振動の動きを妨げないようになっている。

加圧部材１９の弾性力によって光学ローパスフィルタ３０を付勢することにより、撮像素子１２の周囲は、基板１０、ケース１７、気密シール部材１８および光学ローパスフィルタ３０により密封される。そして、塵等がケース外部から撮像素子１２の収納空間に入るのを防止することができる。加圧部材１９はケース１７の上面に、たとえば着脱自在にビス止めされており、ケース１７の上面に形成してある位置決めピン１７ｃにより、長方形状の光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向の位置決めが成されている。なお、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は相互に垂直であり、Ｚ軸は光軸である。

光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向の両端位置には、圧電素子２０がＸ軸方向に沿って接着されている。図１に示す周波数選択回路８０から防塵フィルタ駆動回路５６に信号を送り、圧電素子２０に周期的な矩形波もしくはサイン波等の電圧を印加する。圧電素子２０に電圧が印加されることによって、光学ローパスフィルタ３０が屈曲振動および／または伸縮振動する。図４に示す斜線部は、光学ローパスフィルタ３０の屈曲および伸縮領域を示す。なお、光学ローパスフィルタ３０が伸縮する場合に、図２に示す位置決めピン１７ｃによって伸縮が阻害されることのないよう、光学ローパスフィルタ３０は、Ｘ軸方向に伸縮するようになっている。

図１に示す防塵フィルタ駆動回路５６を制御して圧電素子２０に所定の第１および第２周波数の電圧を印加することで、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように光学ローパスフィルタ３０が屈曲振動する。その結果、光学ローパスフィルタ３０の面から受けた慣性力が塵の付着力を上回ると、光学ローパスフィルタ３０の面から塵が離れて、塵の除去が可能になる。

屈曲振動の次数は特に限定されず、たとえば、１次の屈曲振動においては、光学ローパスフィルタ３０が図５（Ａ）に示すように屈曲する。図５（Ａ）は、光学ローパスフィルタ３０が上に凸の状態を示すが、実際には、下に凸の状態と上に凸の状態とを交互に繰り返して振動する。また、３次の屈曲振動においては、光学ローパスフィルタ３０が図５（Ｂ）に示すように屈曲する。この場合においても、振動の腹が下に凸の状態と上に凸の状態とを交互に繰り返して振動する。

本実施形態では、図５（Ｃ）に示すように、所定の第３周波数の電圧を圧電素子２０に印加することにより、前述の屈曲振動モードに加え、光学ローパスフィルタ３０が伸縮振動を行う（たとえば１次の伸縮振動）。圧電素子２０に第３周波数の電圧を印加すると、図５（Ｃ）に示すように、圧電素子２０の中央付近に形成される伸縮の節９０を中心として、光学ローパスフィルタ３０が矢印方向（Ｘ軸方向）に伸縮振動する。図５（Ｃ）に示すように、光学ローパスフィルタ３０が伸縮振動し、ゴミの位置がずれることによって、光学ローパスフィルタ３０に付着したゴミを剥がれやすくして、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すような屈曲振動に要するエネルギーを最小にすることができる。

図５（Ａ）に示す１次の屈曲振動を発生させるための第１周波数としては特に限定されないが、たとえば約１２６０Ｈｚであり、図５（Ｂ）に示す３次の屈曲振動を発生させる第２周波数は、たとえば約７６８９Ｈｚである。また、図５（Ｃ）に示す１次の伸縮振動を発生させるための第３周波数としては、特に限定されないが、たとえば約５７０００Ｈｚである。図５（Ａ）に示す１次の屈曲振動のための第１周波数、または図５（Ｂ）に示す３次の屈曲振動のための第２周波数、あるいはその他の次数の屈曲振動のための周波数と、図５（Ｃ）に示す１次の伸縮振動のための第３周波数とが、略等しくなるように設定しても良い。

そして、図１に示す周波数選択回路８０によって屈曲振動モードと伸縮振動モードとを切り替え、または屈曲振動モードと伸縮振動モードとを同時に行っても良い。また、屈曲振動モードと伸縮振動モードとが略等しい振動周波数となるように設定することにより、屈曲振動モードと伸縮振動モードとの制御を同時に行うことが容易になる。また、屈曲振動モードと伸縮振動モードとの切り替えも容易に行うことができる。本実施形態では、圧電素子２０を、光学ローパスフィルタ３０の長手方向（Ｙ軸方向）に一対配置することで、２つの振動モードを実現することができる。

本実施形態に係るカメラボディ４０は、屈曲振動モードだけでは完全にふるい落とすことのできないゴミをも、伸縮振動モードと組み合わせることで効果的に除去することができる。さらに、比較的に小さな屈曲振動モードのエネルギーでゴミを除去することが可能となる。そして、屈曲振動モードと伸縮振動モードとを切り替え、またはこれらを同時に行うことにより、光学ローパスフィルタ３０へのゴミの付着状態に応じ、より好適なゴミの除去が可能となる。

本実施形態において、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す屈曲振動モードにおいて生じる振動の節９０ａと、図５（Ｃ）に示す伸縮振動モードにおいて生じる振動の節９０とが一致しないように制御してある。また、振動の次数が異なる屈曲振動モード同士において生じる振動の節９０ａが一致しないように制御してある。これらにより、光学ローパスフィルタ３０の面に対して、満遍なくゴミを除去することができる。

さらに、図３に示すように、屈曲振動モードの時に光学ローパスフィルタ３０に生じる振動の節の近傍で、加圧部材１９の弾性力により光学ローパスフィルタ３０を付勢することで光学ローパスフィルタ３０を支持することが好ましい。これにより、光学ローパスフィルタ３０の屈曲振動を阻害することなく支持することができ、図３に示す撮像素子１２を取り囲む部材の密閉性が向上する。伸縮振動モードにおいては、光学ローパスフィルタ３０はＸ軸方向に伸縮するが、Ｘ軸方向には位置決めピンを設けていないので、伸縮が阻害されることなく、密閉性を保つことができる。
第２実施形態

第２実施形態のカメラは、圧電素子２０が光学ローパスフィルタ３０に、図６（Ａ）および図７（Ａ）に示すように配置されること以外は、図１〜図５に示す第１実施形態に係るカメラ１００と同様であり、重複する説明は省略する。

本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、圧電素子２０,２０が、斜線で示す屈曲および／または伸縮領域を挟んで対向するように、光学ローパスフィルタ３０の短手方向（Ｘ軸方向）に沿って配置される。さらに、これらの圧電素子２０,２０は、光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向の中心位置に長辺３０ａに沿って配置される。このように圧電素子２０を配置して、図１に示す防塵フィルタ駆動回路５６から圧電素子２０に所定の周波数の電圧を印加することにより、３次の伸縮振動を発生させやすくする。

この実施形態の場合には、伸縮振動の節９１〜９３がＸ軸方向に沿うように、Ｙ軸方向に等間隔に３つ形成される。３つのうちの中央の節９１は、光学ローパスフィルタ３０の長辺３０ａの中心を通る位置であって、圧電素子２０のＹ軸方向の中心を通る位置に形成される。また、両側の節９２および９３は、中央の節９１に対してＹ軸方向の両側に形成される。図６（Ｂ）に示す矢印は、光学ローパスフィルタ３０の伸縮方向を示す（３次の伸縮振動モード）。

また、図６（Ａ）の変形例として、図７（Ａ）に示すように、圧電素子２０の位置を、光学ローパスフィルタ３０の長手方向すなわちＹ軸方向に相互にずらして、長辺３０ａ, ３０ａに沿って配置しても良い。そして、図１に示す防塵フィルタ駆動回路５６から圧電素子２０に所定の周波数の電圧を印加することにより、２次の伸縮振動を発生させやすくすることができる。この場合には、各圧電素子２０,２０のＹ軸方向の中心位置を通ってＸ軸方向に伸びる中心線に沿って、伸縮の節９４,９４がＸ軸方向に沿うように、Ｙ軸方向に２つ形成される（２次の伸縮振動モード）。

図６（Ａ）と図７（Ａ）とは、Ｘ軸方向に伸縮の節が形成される点において共通し、図５（Ｃ）に示す伸縮の節（Ｙ軸方向）と直交する。

本実施形態では、このように圧電素子２０の配置を変化させることにより、２次および３次の伸縮振動モードのみでなく、種々の次数の伸縮モードを発生させることができる。なお、図示は省略するが、図６または図７に示す圧電素子２０に異なる周波数の駆動電圧を印加することで、上記のような伸縮振動モードのみでなく、屈曲振動モードにすることもできる。
第３実施形態

第３実施形態のカメラは、圧電素子２０が光学ローパスフィルタ３０に、図８に示すように配置されること以外は、図１〜図５に示す第１実施形態に係るカメラ１００と同様であり、重複する説明は省略する。

第１および第２実施形態では、光学ローパスフィルタ３０の長辺３０ａまたは短辺３０ｂのいずれかに圧電素子２０が組になって配置される例を示したが、本実施形態では、長辺３０ａおよび短辺３０ｂの双方に、それぞれ一つずつ配置する。しかも、長辺３０ａに沿って配置された圧電素子２０ａにより屈曲振動または伸縮振動の２つの振動モードを発生させると共に、短辺３０ｂに沿って配置された圧電素子２０ｂにより伸縮振動または屈曲振動の２つの振動モードを発生させるようにしてある。

たとえば、圧電素子２０ａに所定の周波数の電圧を印加することにより、屈曲振動モード、あるいは伸縮振動モードを発生させることができる。この場合には、光学ローパスフィルタ３０にＸ軸方向に沿って屈曲の節が形成され、図６（Ａ）および図６（Ｂ）と同様に、Ｘ軸方向に沿って伸縮の節が形成される。

また、圧電素子２０ｂに所定の周波数の電圧を印加することにより、伸縮振動モード、あるいは屈曲振動モードを発生させることができる。この場合には、図４および図５と同様に、光学ローパスフィルタ３０にＹ軸方向に沿って伸縮の節が形成され、Ｙ軸方向に沿って屈曲の節が形成される。

このように、長辺３０ａおよび短辺３０ｂの双方に、それぞれ一つずつ圧電素子２０ａおよび２０ｂを配置することにより、圧電素子２０ａおよび圧電素子２０ｂの双方で異なる振動モードを発生させることができる。

なお、この実施形態の変形例として、圧電素子２０ａと圧電素子２０ｂとで、相互に異なる振動モード（屈曲振動モードおよび伸縮振動モード）のいずれかのみを発生させるようにしても良い。たとえば圧電素子２０ａには、屈曲振動モードのみを発生させ、圧電素子２０ｂには、伸縮振動モードのみを発生させる。あるはその逆でも良い。

また、本実施形態では、各辺ごとに圧電素子を４つ設けても良い（図示せず）。すなわち、圧電素子２０ａ, ２０ａを光学ローパスフィルタ３０の長辺３０ａ, ３０ａに沿って組になるように設け、さらに圧電素子２０ｂ, ２０ｂを光学ローパスフィルタ３０の短辺３０ｂ, ３０ｂに沿って組になるように設けても良い。また、圧電素子２０ａと２０ｂが配置される位置は、必ずしも長辺３０ａと短辺３０ｂそれぞれの中心位置でなくても良い。
第４実施形態

第１〜第３実施形態のカメラは、光学ローパスフィルタ３０が矩形であるが、第４実施形態のカメラは、図９〜図１１に示すように、光学ローパスフィルタ３０が略円形になっている。そして、圧電素子２０が光学ローパスフィルタ３０の外周３０ｃに周方向に沿って配置される。図１に示す防塵フィルタ駆動回路５６を制御して圧電素子２０に所定の周波数の電圧を印加することで、光学ローパスフィルタ３０に屈曲振動および伸縮振動を切替えて発生させるようにしてある。

図１に示す防塵フィルタ駆動回路５６を制御して圧電素子２０に所定の周波数の電圧を印加することで、図１０（Ｂ）の実線および点線で示すように屈曲振動モードを発生させることができる。また、それとは異なる所定の周波数の電圧を印加することで、図１０（Ｃ）に示すように、光学ローパスフィルタ３０の面に沿う図１０（Ｃ）に示す矢印の方向に示すような伸縮振動モードを発生することができる。この場合には、伸縮振動の節９０が、光学ローパスフィルタ３０の中心点に形成される。

屈曲振動および伸縮振動モードについての詳細は、図１〜図５に示す第１実施形態に係るカメラ１００と同様であり、重複する説明は省略する。なお、圧電素子２０は、光学ローパスフィルタ３０の外周３０ｃに周方向に沿って断続的に分割して設けても良い（図示せず）。

また、本実施形態では、図１１に示すように、圧電素子２０の周方向長さが光学ローパスフィルタ３０の中心Ｐより角度θになるように、外周３０ｃに沿って配置されてもよい。圧電素子２０の形状は、円弧形でもよいし、矩形でもよい。角度θの値は特に限定されないが、θの値が大きいほど、圧電素子２０の振動エネルギーも大きくなる。
第５実施形態

上述した第１〜第４実施形態のカメラにおける光学ローパスフィルタ３０は、一枚の光学部材で構成される例を示したが、図１２（Ａ）に示すように、４枚の透明な部材から構成されても良い。また、これに限定されるものではない。以下に述べるように、適宜構成を変更することができる。

図１２（Ａ）に示す例では、光学ローパスフィルタ３０は、複数の光学板の積層構造であり、水晶板１３と、赤外線吸収ガラス板１４と、水晶波長板（λ／４波長板）１５と、水晶板１６との光透過板で構成してある。積層方法としては、接着剤による積層、あるいはその他の積層方法でも良い。

光学ローパスフィルタ３０のうち、水晶板１３と、赤外線吸収ガラス板１４と、水晶波長板（λ／４波長板）１５と、水晶板１６とは、全て同じ大きさであるが、図１２（Ｂ）に示すように、水晶板１６のみを、Ｙ軸方向の両側にはみ出すような大きさにしても良い。この場合には、Ｙ軸方向の両側にはみ出している水晶板１６の表面に圧電素子２０をそれぞれ固定する。あるいは、図１２（Ｃ）に示すように、光学ローパスフィルタ３０としては、単一の水晶板１６の表面に圧電素子２０を接着し、光学ローパスフィルタ３０を構成するその他の光学基板１３〜１５は、水晶板１６とは光軸方向（Ｚ軸方向）に分離して配置しても良い。

水晶波長板１５は、直線偏光を円偏向に変えることができる光学板であり、赤外線吸収ガラス板１４は、赤外線を吸収する機能を有する。また、水晶板１３は、水晶板１６に対して、相互に複屈折の方向が９０度異なる水晶板であり、一方が９０度方向（短辺方向）の複屈折を有する水晶板であれば、他方の水晶板は、０度方向（長辺方向）の複屈折を有する水晶板である。水晶板１６が０度方向（長辺方向）の複屈折を有する水晶板であり、水晶板１３が９０度方向（短辺方向）の複屈折を有する水晶板であるが、逆でも良い。

なお、第１実施形態では、図４、図６および図７において圧電素子２０が光学ローパスフィルタ３０の両側の辺に沿って配置される例を示したが、これに限定されるものではなく、片側の辺のみに配置されてもよい。

なお、第１〜第５実施形態では一眼レフカメラを例に説明したが、一眼レフカメラに限定されず、コンパクトカメラやビデオカメラ、顕微鏡等の光学機器にも適用することができる。

４…撮像素子ユニット
１２…撮像素子
２０,２０ａ,２０ｂ…圧電素子
３０…光学ローパスフィルタ
３０ａ…長辺
３０ｂ…短辺
５０…ボディＣＰＵ
８０…周波数選択回路
９０,９０ａ,９１,９２,９３,９４…振動の節

Claims

光を透過する基板に備えられ前記基板を振動させる振動部と、
前記基板が屈曲振動するように前記振動部を制御する第１制御と、前記基板が伸縮振動するように前記振動部を制御する第２制御とが可能な制御部とを含むことを特徴とする光学装置。
光を透過する基板に備えられ前記基板を振動させる振動部と、
前記基板の光が入射する面と交差する方向に前記基板が変位するように前記振動部を制御する第１制御と、前記基板の光が入射する面と略平行に前記基板が変位するように前記振動部を制御する第２制御とが可能な制御部とを含むことを特徴とする光学装置。
請求項１又は請求項２に記載された光学装置であって、
前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを切り替えることを特徴とする光学装置。
請求項１又は請求項２に記載された光学装置であって、
前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを同時に行うことを特徴とする光学装置。
請求項１から請求項４までの何れか１項に記載された光学装置であって、
前記制御部は、前記第１制御のとき第１の制御信号を前記振動部に供給し、前記第２制御のとき前記第１の制御信号と略等しい周波数の第２の制御信号を前記振動部に供給することを特徴とする光学装置。
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された光学装置であって、
前記制御部は、前記第２制御において、前記第１制御のとき前記基板に生じる振動の節の位置とは異なる位置に振動の節が生じるように前記振動部を制御することを特徴とする光学装置。
請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された光学装置であって、
前記第１制御のとき前記基板に生じる振動の節の近傍で前記基板を支持する支持部材を有することを特徴とする光学装置。
請求項１から請求項７までの何れか１項に記載された光学装置と、
前記基板に対向して備えられる撮像素子とを有することを特徴とする撮影装置。