專利名稱：振動裝置及使用該振動裝置的圖像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有攝像元件和顯示元件等圖像形成元件的圖像設(shè)備、及使在這種圖 像設(shè)備中配置在圖像形成元件的前面的防塵部件振動的振動裝置。
背景技術(shù)：
作為具有圖像形成元件的圖像設(shè)備，已經(jīng)公知有具有攝像元件的攝像裝置，該攝 像元件能夠獲得與照射在自身的光電轉(zhuǎn)換面上的光對應(yīng)的圖像信號。另外，還公知有具有 液晶等顯示元件的圖像投影裝置，該顯示元件顯示投影在屏幕上的圖像。近年來，在使用這 種圖像形成元件的圖像設(shè)備中，畫質(zhì)明顯提高。因此，在攝像元件和顯示元件這些圖像形成 元件的正面或者位于其前面的透明部件(光學(xué)元件)的正面附著有塵埃，導(dǎo)致在生成的圖 像上產(chǎn)生塵埃的影子，這成為一個大問題。例如，構(gòu)成為能夠在照相機(jī)主體上自由裝卸攝影光學(xué)系統(tǒng)的所謂“可更換鏡頭”式 的數(shù)字照相機(jī)已經(jīng)普遍被實際應(yīng)用。這種可更換鏡頭的數(shù)字照相機(jī)在用戶需要的時候，通 過任意地裝卸更換所需要的攝影光學(xué)系統(tǒng)，由此能夠在一個照相機(jī)主體中選擇使用多種攝 影光學(xué)系統(tǒng)。因此，在該照相機(jī)中，在從照相機(jī)主體上卸下該攝影光學(xué)系統(tǒng)時，在照相機(jī)所 處的周圍環(huán)境中浮游的塵埃進(jìn)入照相機(jī)主體內(nèi)，有時塵埃附著在攝像元件的正面上或位于 其前面的鏡頭或玻璃罩等透明部件(光學(xué)元件)的正面上。另外，在照相機(jī)主體內(nèi)部，例如 配置有快門、光圈機(jī)構(gòu)等進(jìn)行機(jī)械式動作的各種機(jī)構(gòu)。這些各種機(jī)構(gòu)等在動作時產(chǎn)生塵埃 等，這些塵埃有時也附著在攝像元件的正面上。另外，使用光源和投影光學(xué)系統(tǒng)，將顯示于CRT、液晶等顯示元件上的圖像放大投 影在屏幕上來欣賞圖像的投影儀也得到實際應(yīng)用。在這種投影儀中，有時塵埃附著在顯示 元件的正面上或位于其前面的鏡頭或玻璃罩等透明部件(光學(xué)元件)的正面上，并產(chǎn)生塵 埃的影子被放大投影在屏幕上的問題。因此，開發(fā)了各種機(jī)構(gòu)，用于去除附著在這種圖像設(shè)備內(nèi)部的圖像形成元件正面 上或位于其前面的鏡頭或玻璃罩等透明部件(光學(xué)元件)的正面上的塵埃。例如，在美國US 2004/0169761A1公開的具有塵埃去除機(jī)構(gòu)的電子攝像裝置中， 在圓盤狀的玻璃板(光學(xué)元件)的外周部固定有圓環(huán)板狀的壓電元件(施振部件)。在對 壓電元件施加預(yù)定頻率的頻率電壓時，在圓盤狀的玻璃板的中心產(chǎn)生同心圓狀的駐波彎曲 振動，通過該振動來去除附著在圓盤狀的玻璃板上的塵埃。其中，按照預(yù)定的施振頻率產(chǎn)生 的振動(振動模式1)是具有同心圓狀的波節(jié)的駐波。該波節(jié)的振動振幅較小，所以在該波 節(jié)的部分不能去除塵埃。因此，按照不同的頻率來施振，使圓盤狀的玻璃板產(chǎn)生在與上述振 動模式1不同的部位具有同心圓狀的波節(jié)的駐波振動(振動模式2)。由此，形成使上述振 動模式1中是波節(jié)的部位的振動振幅較大的狀態(tài)。并且，防塵部件的支撐是通過防塵部件 支撐部件實現(xiàn)的，該防塵部件支撐部件在同心圓狀的駐波的波節(jié)位置，以同心圓狀與防塵 部件接觸。防塵部件支撐部件將防塵部件和攝像元件之間保持為防塵狀態(tài)。另外，在日本特開2007-267189號公報中，在矩形板狀的防塵部件的相對的邊分
4別設(shè)置壓電元件。并且，采取使這些壓電元件產(chǎn)生預(yù)定頻率的振動、使防塵部件共振、并產(chǎn) 生與邊平行的波節(jié)的駐波振動模式。并且，為了去除附著在振動的波節(jié)上的塵埃，使防塵部 件以不同的頻率共振來產(chǎn)生多個駐波的振動模式，由此變更波節(jié)的位置。這些振動模式都 產(chǎn)生具有與防塵部件的邊平行的波節(jié)的彎曲振動。在上述US 2004/0169761A1公開的塵埃去除機(jī)構(gòu)中，在作為防塵部件的圓盤狀玻 璃板的周緣部安裝有與其同心的圓環(huán)板狀壓電元件，用于使該圓盤狀玻璃板振動。并且，首 先按照形成相對于圓盤狀玻璃板的中心為同心圓狀的波節(jié)的共振振動模式中的低次共振 振動模式來振動，然后按照高次共振振動模式改變同心圓狀的波節(jié)的位置來使之振動，由 此去除附著在圓盤狀玻璃板上的塵埃?？墒牵鲜龅膱D像設(shè)備在大多數(shù)情況下處理矩形狀 的圖像，在使用圓形的防塵部件時，需要是內(nèi)接矩形的大型的圓形，所以不適合于裝置的小 型化。另外，無論是低次共振振動模式還是高次共振振動模式，振動的波節(jié)位置都是根據(jù)共 振模式而確定的位置，所以未必能夠移動到最佳的位置。與此相對，在上述日本特開2007-267189號公報公開的塵埃去除機(jī)構(gòu)中，通過形 成為矩形板狀，防塵部件相比上述美國US 2004/0169761A1是圓形的內(nèi)切四邊形，所以能 夠形成為小型部件。但是，由于是具有與矩形的邊平行的波節(jié)的振動模式，所以不能增大振 動的振幅，不能產(chǎn)生上述美國US 2004/0169761A1能夠產(chǎn)生的那樣大的振動振幅。因此，防 塵部件去除塵埃的能力低。振動振幅小是因為不能將來自與波節(jié)正交的邊的反射波合成為 駐波。即，由于合成來自一條邊的反射波，所以成為具有與邊平行的振動的波峰、波谷的駐 波。尤其在防塵部件的矩形的短邊與長邊之比(短邊/長邊)較小時，該趨勢更加明顯。另 外，在這種結(jié)構(gòu)中，具有最大振動振幅的位置是根據(jù)共振振動模式的次數(shù)而確定的位置，所 以未必能夠?qū)⒄駝诱穹蟮膮^(qū)域移動到最佳的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種振動裝置及使用這種 振動裝置的圖像設(shè)備，能夠構(gòu)成與振動模式無關(guān)的塵埃去除能力高的塵埃去除機(jī)構(gòu)，而且 能夠?qū)⒄駝诱穹蟮膮^(qū)域移動到最佳的位置。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種振動裝置，具有防塵部件，其整體形成為板狀，并且正面和背面具有包含透射光線的光線透射部 的平面；支撐部件，其構(gòu)成為以使所述防塵部件的背面為真空密閉狀態(tài)的方式支撐所述防 塵部件；第1施振部件，其配置于所述防塵部件的第1外周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu) 成為具有施振部和非施振部；第2施振部件，其配置于與所述防塵部件的第1外周部側(cè)相對的該防塵部件的第 2外周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu)成為具有施振部和非施振部；以及驅(qū)動部，其構(gòu)成為向所述第1施振部件和第2施振部件輸入電信號，使所述防塵部 件的光線透射部產(chǎn)生振動，該振動以下述假想對稱軸與所述第1施振部件和第2施振部件 的振動中心軸的第1假想交點為中心，形成有多個呈閉合曲線的振動的波峰的峰線，該振 動的波峰的振幅越接近該第1假想交點則越大，包括該第1假想交點的振動的波峰的振幅為最大，所述假想對稱軸通過距該第1施振部件和第2施振部件大致相等距離的位置，所述驅(qū)動部構(gòu)成為通過控制輸入到所述第1施振部件和第2施振部件的電信號， 在所述假想對稱軸上移動該第1施振部件和第2施振部件的振動中心軸的位置，將所述第1 假想交點變更為第2假想交點，使成為最大振動振幅的振動的波峰的位置向包括該第2假 想交點的位置移動。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種圖像設(shè)備，具有圖像形成元件，其具有用于生成光學(xué)圖像的圖像面；防塵部件，其整體形成為板狀，并且正面和背面具有包含透射光線的光線透射部 的平面； 支撐部件，其構(gòu)成為以如下的方式支撐所述防塵部件，即，將所述防塵部件的所述 光線透射部相對于所述圖像形成元件的所述圖像面隔開預(yù)定間隔地相對配置，且使所述防 塵部件的背面為氣密狀態(tài)；第1施振部件，其配置于所述防塵部件的第1外周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu) 成為具有施振部和非施振部；第2施振部件，其配置于與所述防塵部件的第1外周部側(cè)相對的該防塵部件的第 2外周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu)成為具有施振部和非施振部；以及驅(qū)動部，其構(gòu)成為向所述第1施振部件和第2施振部件輸入電信號，使所述防塵部 件的光線透射部產(chǎn)生振動，該振動以下述假想對稱軸與所述第1施振部件和第2施振部件 的振動中心軸的第1假想交點為中心，形成有多個呈閉合曲線的振動的波峰的峰線，該振 動的波峰的振幅越接近該第1假想交點則越大，包括該第1假想交點的振動的波峰的振幅 為最大，所述假想對稱軸通過距該第1施振部件和第2施振部件大致相等距離的位置，所述驅(qū)動部構(gòu)成為通過控制輸入到所述第1施振部件和第2施振部件的電信號， 在所述假想對稱軸上移動該第1施振部件和第2施振部件的振動中心軸的位置，將所述第1 假想交點變更為第2假想交點，使成為最大振動振幅的振動的波峰的位置向包括該第2假 想交點的位置移動。


圖1是簡要表示作為本發(fā)明的圖像設(shè)備的第1實施例的、可更換鏡頭的單反相機(jī) 式電子照相機(jī)(數(shù)字照相機(jī))的主要電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示例的方框圖。圖2A是包括數(shù)字照相機(jī)的塵埃去除機(jī)構(gòu)的攝像元件單元的側(cè)視縱剖面圖(圖2B 中的AA線剖面圖)。圖2B是從鏡頭側(cè)觀看塵埃去除機(jī)構(gòu)時的主視圖。圖3是構(gòu)成塵埃去除機(jī)構(gòu)的主要部分(振子)的分解立體圖。圖4是表示與振子的壓電元件連接的撓性印刷基板的構(gòu)造的主視圖。圖5A是防塵過濾器的主視圖，用于說明產(chǎn)生于防塵過濾器的振動的狀態(tài)。圖5B是圖5A的BB線剖面圖。圖5C是圖5A的CC線剖面圖。圖5D是圖5A的DD線剖面圖。圖6是用于說明防塵過濾器的長邊尺寸和短邊尺寸的圖。
圖7A用于說明防塵過濾器的振動產(chǎn)生概念的圖。圖7B是幾乎不產(chǎn)生振動的波節(jié)區(qū)域以網(wǎng)格狀產(chǎn)生的振動模式下的防塵過濾器的 主視圖。圖8是用于說明產(chǎn)生于防塵過濾器的不同振動的狀態(tài)的圖。圖9是用于說明產(chǎn)生于防塵過濾器的另一不同振動的狀態(tài)的圖。圖10是表示在圖5A中的防塵過濾器產(chǎn)生的振動模式在最大振動振幅區(qū)域中移動 時的振動狀態(tài)的圖。圖11是表示圖5A中的防塵過濾器的縱橫比與防塵過濾器中央部的振動速度比的 關(guān)系的圖。圖12是表示防塵過濾器及撓性印刷基板的不同形式的圖。圖13是表示防塵過濾器及撓性印刷基板的另一不同形式的圖。圖14是用于說明產(chǎn)生于防塵過濾器的駐波的防塵過濾器的示意圖。圖15A是表示使振子在共振頻率附近振動時的電氣等效電路的圖。圖15B是表示使振子以共振頻率振動時的電氣等效電路的圖。圖16是簡要表示防塵過濾器控制電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖17是表示用于說明從防塵過濾器控制電路的各個構(gòu)成部件輸出的各個信號的 時序圖的圖。圖18A是表示第1實施例中的數(shù)字照相機(jī)的主體控制用微電腦進(jìn)行的照相機(jī)程序 (主程序)的步驟的流程圖的第1部分的圖。圖18B是表示照相機(jī)程序(主程序)的步驟的流程圖的第2部分的圖。圖19是表示圖18A中的子程序“無音施振動作”的動作步驟的流程圖的圖。圖20是表示在圖19中的子程序“無音施振動作”的步驟S201的定時并行執(zhí)行的 “顯示動作”的動作步驟的流程圖的圖。圖21是表示在圖19中的子程序“無音施振動作”的步驟S203的定時并行執(zhí)行的 “顯示動作”的動作步驟的流程圖的圖。圖22是表示在圖19中的子程序“無音施振動作”的步驟S205的定時并行執(zhí)行的 “顯示動作”的動作步驟的流程圖的圖。圖23是表示在無音施振動作中連續(xù)提供給施振部件的共振頻率的波形的圖。圖24是表示作為本發(fā)明的圖像設(shè)備的第2實施例的、數(shù)字照相機(jī)的子程序“無音 施振動作”的動作步驟的流程圖的圖。
具體實施例方式以下，參照

用于實施本發(fā)明的最佳方式。(第1實施例)以下具體示例的本發(fā)明的圖像設(shè)備具有攝像元件單元的塵埃去除機(jī)構(gòu)，該攝像元 件單元通過光電轉(zhuǎn)換來獲得圖像信號，此處作為一例說明有關(guān)電子照相機(jī)(以下簡稱為 “照相機(jī)”)的塵埃去除功能的改良技術(shù)。尤其在本第1實施例中，參照圖1 4說明可更 換鏡頭的單反式電子照相機(jī)(數(shù)字照相機(jī))。首先，參照圖1說明本實施例的數(shù)字照相機(jī)10的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示例。該數(shù)字照相機(jī)10由作為照相機(jī)主體的主體單元100、和作為附件裝置之一的更換鏡頭的鏡頭單元200構(gòu)成 系統(tǒng)。鏡頭單元200通過設(shè)于主體單元100前面的未圖示的鏡頭安裝部件，能夠在主體 單元100上自由裝卸。鏡頭單元200的控制由鏡頭單元200自身具有的鏡頭控制用微型計 算機(jī)(以下稱為“LUCom”)201進(jìn)行。主體單元100的控制由主體單元100自身具有的主體 控制用微型計算機(jī)(以下稱為“Bucom”)101進(jìn)行。在將鏡頭單元200安裝在主體單元100 上的狀態(tài)下，這些LuCom201和BucomlOl通過通信連接器102電連接成能夠互相通信。并 且，照相機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成為使Lucom201從屬于BucomlOl協(xié)作動作并工作。鏡頭單元200還具有攝影鏡頭202、光圈203、鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)204和光圈驅(qū)動機(jī)構(gòu) 205。攝影鏡頭202由設(shè)于鏡頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)204內(nèi)的未圖示的DC電機(jī)驅(qū)動。光圈203由設(shè)于 光圈驅(qū)動機(jī)構(gòu)205內(nèi)的未圖示的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。Lucom201根據(jù)BucomlOl的指令來控制這 些各個電機(jī)。在主體單元100內(nèi)，例如按照圖示配置有五棱鏡103、屏幕104、快速返回反射鏡 105、目鏡106、輔助反射鏡107、快門108、AF傳感器單元109、AF傳感器驅(qū)動電路110、反射 鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)111、快門施力機(jī)構(gòu)112、快門控制電路113、測光傳感器114和測光電路115。五 棱鏡103、屏幕104、快速返回反射鏡105、目鏡106和輔助反射鏡107是作為光學(xué)系統(tǒng)的單 反方式的構(gòu)成部件?？扉T108是配置在攝影光軸上的焦面式快門。AF傳感器單元109接受 來自輔助反射鏡107的反射光束，并檢測散焦量。AF傳感器驅(qū)動電路110驅(qū)動控制AF傳感 器單元109。反射鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)111驅(qū)動控制快速返回反射鏡105?？扉T施力機(jī)構(gòu)112對用 于驅(qū)動快門108的前簾和后簾的未圖示的彈簧施力?？扉T控制電路113控制這些快門108 的前簾和后簾的動作。測光傳感器114檢測來自五棱鏡103的光束。測光電路115根據(jù)該 測光傳感器114進(jìn)行測光處理。另外，在主體單元100內(nèi)，在攝影光軸上設(shè)有攝像單元116，用于對通過上述光 學(xué)系統(tǒng)的被攝體像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。該攝像單元116是將作為圖像形成元件的攝像元件即 (XD117、設(shè)于該(XD117的前面的光學(xué)低通過濾器(LPF) 118和作為防塵部件的防塵過濾器 119 一體化成單元而得到的部件。在此，在本實施例中，把至少透明部具有與空氣不同的折 射率的透明玻璃板(光學(xué)元件)用作上述防塵過濾器119。但是，不限于上述玻璃板(光學(xué) 元件)，只要是位于光路上并具有光的透射性的部件(光學(xué)元件)即可。例如，也可以取代 透明玻璃板(光學(xué)元件)，而使用光學(xué)低通過濾器(LPF)、紅外截止過濾器、偏轉(zhuǎn)過濾器、半 透半反鏡等。該情況時，將與振動相關(guān)的頻率和驅(qū)動時間、施振部件(在后面敘述)的設(shè)置 位置等設(shè)定為與該部件對應(yīng)的值。并且，此處關(guān)于攝像元件列舉了(XD117的示例，當(dāng)然也 可以是CMOS或其他攝像元件。下面，關(guān)于作為防塵部件的防塵過濾器119，能夠采用如上所述的光學(xué)低通過濾器 (LPF)等各種材質(zhì)，但在本實施例中，說明采用玻璃板的情況。在上述防塵過濾器119的周緣部，在一個外周部側(cè)和與其相對的另一個外周部側(cè) 安裝有大致呈長方形狀(這里，“大致長方形狀”包括長方形狀和以長方形為基準(zhǔn)的形狀雙 方)的兩個壓電元件120a、120b，用于構(gòu)成施振部件。壓電元件120a、120b分別具有兩個 電極。作為驅(qū)動部的防塵過濾器控制電路121使壓電元件120a、120b按照根據(jù)防塵過濾器 119的尺寸和材質(zhì)所確定的預(yù)定頻率振動。通過該壓電元件120a、120b的振動，使防塵過濾器119產(chǎn)生預(yù)定的振動，從而能夠去除附著在該防塵過濾器119的正面上的塵埃。并且，針 對攝像單元116附加有校正抖動用的防抖單元。另外，本實施例中的數(shù)字照相機(jī)10構(gòu)成為具有C⑶接口電路122、液晶監(jiān)視器 123、SDRAM 124、閃存125和圖像處理控制器126，由此能夠提供電子攝像功能和電子記錄 顯示功能。C⑶接口電路122與(XD117連接。SDRAM 124和閃存125作為存儲區(qū)域發(fā)揮作 用。圖像處理控制器126利用這些SDRAM 124和閃存125等進(jìn)行圖像處理。并且，記錄介 質(zhì)127被安裝成為能夠更換，并能夠通過未圖示的通信連接器與主體單元100通信。該記錄 介質(zhì)127是各種存儲卡或外置的HDD等外部記錄介質(zhì)，用于記錄通過攝影得到的圖像數(shù)據(jù)。 作為其他存儲區(qū)域，例如由EEPROM構(gòu)成的非易失性存儲器128被設(shè)置成為能夠從BucomlOl 進(jìn)行存取。該非易失性存儲器128存儲進(jìn)行照相機(jī)控制所需要的預(yù)定的控制參數(shù)。動作顯示用IXD129、動作顯示用LED130、照相機(jī)操作SW131和頻閃控制電路132 與BucomlOl連接。動作顯示用IXD129和動作顯示用LED130用于通過顯示輸出將該數(shù)字 照相機(jī)10的動作狀態(tài)通知用戶。例如，在動作顯示用IXD129或動作顯示用LED130設(shè)有顯 示部，其顯示在防塵過濾器控制電路121動作的期間防塵過濾器119的振動動作。照相機(jī) 操作SW131是包括例如釋放SW、模式變更SW和電源SW等操作該數(shù)字照相機(jī)10所需要的操 作按鈕的開關(guān)組。頻閃控制電路132驅(qū)動頻閃133。另外，在該主體單元100內(nèi)設(shè)有作為電源的電池134和電源電路135，電源電路 135把該電池134的電壓轉(zhuǎn)換為構(gòu)成該數(shù)字照相機(jī)10的各個電路單元所需要的電壓并提供 該電壓。并且，也設(shè)有電壓檢測電路(未圖示)，用于檢測從外部電源通過未圖示的插座提 供電流時的電壓變化。如上所述構(gòu)成的數(shù)字照相機(jī)10的各個部分大致按照下面所述動作。首先，圖像處 理控制器126按照BucomlOl的指令，控制C⑶接口電路122，從(XD117獲取圖像數(shù)據(jù)。該 圖像數(shù)據(jù)由圖像處理控制器126轉(zhuǎn)換為視頻信號，并由液晶監(jiān)視器123輸出并顯示。用戶 能夠根據(jù)該液晶監(jiān)視器123的顯示圖像確認(rèn)所拍攝到的圖像映像。SDRAM 124是圖像數(shù)據(jù)的臨時保存用存儲器，被用作轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)時的工作區(qū)域 等。并且，圖像數(shù)據(jù)在被轉(zhuǎn)換為例如JPEG數(shù)據(jù)后，被保存在記錄介質(zhì)127中。反射鏡驅(qū)動機(jī)構(gòu)111是將快速返回反射鏡105驅(qū)動到上升位置和下降位置的機(jī) 構(gòu)。在該快速返回反射鏡105位于下降位置時，來自攝影鏡頭202的光束被分割引導(dǎo)到AF 傳感器單元109側(cè)和五棱鏡103側(cè)。來自AF傳感器單元109內(nèi)的AF傳感器的輸出通過AF 傳感器驅(qū)動電路110發(fā)送給BucomlO 1，通過BucomlOl進(jìn)行公知的測距處理。另一方面，通 過五棱鏡103后的光束的一部分被引導(dǎo)到與測光電路115電連接的測光傳感器114，根據(jù)由 該測光傳感器114檢測到的光量，由測光電路115進(jìn)行公知的測光處理。下面，參照圖2A和圖2B說明包括CCD117的攝像單元116。攝像單元116如上所述具有(XD117、光學(xué)LPF 118、防塵過濾器119和壓電元件 120a、120b。(XD117是獲得圖像信號的攝像元件，該圖像信號對應(yīng)于透射過攝影光學(xué)系統(tǒng) 并照射在(XD117的光電轉(zhuǎn)換面上的光。光學(xué)LPF 118設(shè)于(XD117的光電轉(zhuǎn)換面?zhèn)?，用?從透射過攝影光學(xué)系統(tǒng)后照射的被攝體光束中去除高頻成分。防塵過濾器119是在該光學(xué) LPF118的前面?zhèn)雀糸_預(yù)定間隔與該光學(xué)LPF 118相對配置的防塵部件。壓電元件120a、120b設(shè)于該防塵過濾器119的周緣部，是對防塵過濾器119施加預(yù)定的振動的施振部 件。其中，CXDl 17的CXD芯片136被直接安裝在撓性基板137上，該撓性基板137設(shè) 于固定板138上。從該撓性基板137的兩端引出連接部139a、139b。并且，連接器140a、 140b設(shè)于主電路基板141上。連接部139a、139b與該連接器140a、140b連接，由此撓性基 板137與主電路基板141側(cè)連接。并且，(XD117具有防護(hù)玻璃142。該防護(hù)玻璃142隔著 墊片143固定安裝在撓性基板137上。并且，在(XD117和光學(xué)LPF118之間，由彈性部件等構(gòu)成的過濾器支承部件144被 設(shè)置在CCD117的前面?zhèn)戎芫壊康谋荛_光電轉(zhuǎn)換面的有效范圍的位置上。該過濾器支承部 件144與光學(xué)LPF118的背面?zhèn)戎芫壊康母浇纸?，由此作為保?XD117與光學(xué)LPF118之 間的大致氣密性的密封部件發(fā)揮作用。并且，設(shè)有氣密地覆蓋CCD117和光學(xué)LPF118的支 架145。該支架145在圍繞攝影光軸的大致中央部分具有矩形狀的開口 146。在該開口 146 的防塵過濾器119側(cè)的內(nèi)周緣部形成有剖面大致呈L字形狀的臺階部147。從開口 146的 后方側(cè)配置光學(xué)LPF118和(XD117。該情況時，將光學(xué)LPF118配置成為使其前面?zhèn)戎芫壊?與臺階部147大致氣密地接觸。這樣，由臺階部147實現(xiàn)光學(xué)LPFl 18在攝影光軸方向的位 置限制，防止其從支架145的內(nèi)部向前面?zhèn)让摮?。另外，關(guān)于(XD117與光學(xué)LPF118的氣密 狀態(tài)，只要是能夠防止由于塵埃的進(jìn)入使得塵埃被攝入到攝影圖像中、導(dǎo)致塵埃對該圖像 造成影響的程度即可，不一定是徹底防止氣體進(jìn)入的程度。另一方面，在支架145的前面?zhèn)鹊闹芫壊垦刂麄€圓周形成有防塵過濾器支承部 148。該防塵過濾器支承部148形成為圍繞臺階部147并比臺階部147更向前面?zhèn)韧怀觯?便將防塵過濾器119保持在光學(xué)LPF118的前面并其與隔開預(yù)定間隔。該防塵過濾器支承 部148的開口部分成為成像光線通過區(qū)域149。防塵過濾器119整體形成為多邊形的板狀 (此處為四邊形)。該防塵過濾器119以被按壓部件151按壓的狀態(tài)支撐在密封件150 (支 撐部件)上，該按壓部件151由一端部被螺釘152固定在防塵過濾器支承部148上的板簧等 彈性體構(gòu)成。具體地講，在按壓部件151和防塵過濾器119之間介入有與按壓部件151粘 接的、橡膠或樹脂等具有振動衰減性的支承部件153。另一方面，在防塵過濾器119的背面 側(cè)，在防塵過濾器119的周邊部與防塵過濾器支承部148之間，設(shè)置有包圍防塵過濾器119 的中心的具有環(huán)狀的唇部的密封件150。其中，利用來自按壓部件151的按壓力使唇部150a 撓曲并按壓防塵過濾器119，由此確保包括開口 146在內(nèi)的空間的氣密狀態(tài)，同時支撐防塵 過濾器119。并且，防塵過濾器119通過定位部件154被支撐在按壓部件151的Z方向彎曲部 上，由此進(jìn)行防塵過濾器119在與光軸垂直的面內(nèi)沿Y方向的定位。另一方面，如圖2B所 示，防塵過濾器119同樣通過粘接在設(shè)于支架145上的支撐部155上的定位部件154被支 撐著，由此進(jìn)行防塵過濾器119在與光軸垂直的面內(nèi)沿X方向的定位。定位部件154也利 用橡膠或樹脂等具有振動衰減性的材料形成，形成為不阻礙防塵過濾器119的振動。另一 方面，密封件150的主體150b的內(nèi)周側(cè)被壓入到環(huán)狀的凸部145a的外周部，以進(jìn)行定位， 該凸部145a圍繞支架145的開口 146設(shè)置。防塵過濾器119在受到外力(慣性力等)時，該外力施加到按壓部件151或密封 件150上。按壓部件151利用彈簧用磷青銅或彈簧用不銹鋼的板材形成，彎曲剛性大，而密封件150利用橡膠材料形成，彎曲剛性小。因此，密封件150因上述外力而變形。其中，在防塵過濾器119的背面?zhèn)鹊姆缐m過濾器支承部148上，設(shè)置有橡膠或軟 質(zhì)樹脂等具有振動衰減性的支撐部156 (第2支撐部件)。在與光軸大致對稱的位置，至少 在兩處(在本實施例中為4處)配置有該支撐部156，而且在配置位置的光軸方向上與防 塵過濾器119隔開間隔Δ ζ來設(shè)置。當(dāng)密封件150的變形量達(dá)到該間隔Δ ζ時，防塵過濾 器119與支撐部156接觸，由此外力將支撐部156 (4處)壓縮。但是，支撐部156的壓縮剛 性與密封件150的彎曲剛性相比非常大，在受到外力的狀態(tài)下，支撐部156也幾乎不變形， 密封件150的變形也極小。并且，即使在防塵過濾器119被按壓支撐在支撐部156上的狀 態(tài)下，支撐部156也被配置成支撐幾乎不會產(chǎn)生在防塵過濾器119中產(chǎn)生的振動的振幅的 波節(jié)部分。通過這樣來配置，幾乎不阻礙防塵過濾器119的振動，能夠構(gòu)成振動振幅大、高 效率的塵埃去除機(jī)構(gòu)。另外，因外力而導(dǎo)致的密封件150的變形量基本上是Δ ζ，比較微小 (例如0. 1 0. 2mm)。因此，不會出現(xiàn)下述情況，即，密封件150被施加過大的力，密封件 150扭曲而不能形成氣密狀態(tài)，或者在外力被去除的狀態(tài)下，密封件150以過大的按壓力與 防塵過濾器119接觸。另外，密封件150當(dāng)然也可以通過粘接等將主體150b固定設(shè)置在支架145上，在 采用橡膠等軟質(zhì)材料的情況下，也可以固定安裝在防塵過濾器119上。只要該情況下的按 壓力量能夠支撐由防塵過濾器119和壓電元件120a、120b等構(gòu)成的振子即可。例如，考慮 振子的質(zhì)量約為數(shù)克(因此，小于10g( = 0.01kg))的情況。為了使數(shù)字照相機(jī)10在朝向 水平方向、垂直向上、垂直向下的任何方向時都能夠支撐振子，在利用G( = 9. 81m/s2)表示 重力加速度時，需要應(yīng)對最低2G以上的加速度。即使考慮到富余量，也只要能夠應(yīng)對其數(shù) 倍 10倍左右的加速度即可。在這種情況下，密封件150應(yīng)該發(fā)揮的按壓力量較小，約為 0.01X10X9.81 N 1N(N為牛頓)。如果是這種程度的按壓力量，如后面所述，密封件150 幾乎不會妨礙產(chǎn)生于防塵過濾器119的振動，能夠非常有效地進(jìn)行塵埃的去除。另外，如圖2B所示，密封件150的唇部150a形成為把四邊形的角部設(shè)為圓弧形狀 且不具有彎曲點的環(huán)狀形狀。通過形成這種形狀，在受到外力時，也不會產(chǎn)生偏向唇部150a 的變形。攝像單元116如此構(gòu)成為具有支架145的氣密構(gòu)造，該支架145形成為放置 (XD117的期望的大小。另外，關(guān)于防塵過濾器119與防塵過濾器支承部148的氣密狀態(tài)，只 要是能夠防止由于塵埃的進(jìn)入使得塵埃被攝入到攝影圖像中、導(dǎo)致塵埃對該圖像造成影響 的程度即可，不一定是徹底防止氣體進(jìn)入的程度。如圖3和圖4所示，壓電元件120a具有兩個信號電極157a、158a，壓電元件120b 具有兩個信號電極157b、158b。其中，構(gòu)成非施振部的信號電極158a、158b與在各個壓電元件120a、120b的防塵 過濾器119側(cè)(壓電元件的背面?zhèn)?整面設(shè)置的電極(背面電極)電連接。該背面電極還 與防塵過濾器控制電路121的接地電連接，所以不會被施加伸縮用的電信號。另外，在與接 地電連接的背面電極和信號電極158a、158b沒有電連接的情況下，即，在構(gòu)成為使信號電 極158a、158b不與接地(該電位)電連接，并能夠向信號電極158a、158b施加電信號的情 況下，如果控制成為不向這些信號電極158a、158b施加電信號，則能夠作為非施振部發(fā)揮 作用。因此，也可以不按照上面所述構(gòu)成。并且，即使在能夠向信號電極158a、158b施加電信號的情況下，如果與這些信號電極158a、158b對應(yīng)的壓電元件120a、120b的部分沒有被 “極化”，則即使被施加電信號，也不作為振子發(fā)揮作用，所以可以如此構(gòu)成。另一方面，通過作為驅(qū)動部的防塵過濾器控制電路121，向構(gòu)成施振部的信號電極 157a、157b施加根據(jù)防塵過濾器119和壓電元件120a、120b的尺寸及材質(zhì)而確定的第1頻 率的頻率電壓(伸縮用的電信號)。這里，該第1頻率尤其是使之產(chǎn)生第1共振振動的頻 率，該第1共振振動具有與壓電元件120a、120b的沿Y方向延伸的中心軸對稱的振動的波 節(jié)形式。由此，被夾在信號電極157a、157b和背面電極之間的壓電元件120a、120b的施振部 伸縮，使防塵過濾器119產(chǎn)生預(yù)定的振動，能夠去除附著在過濾器正面的塵埃。另外，如圖 2B所示，構(gòu)成振子159的施振部的信號電極157a、157b被配置成相對于呈細(xì)長的矩形狀的 壓電元件120a、120b，偏向該矩形的長邊方向。并且，也能夠通過防塵過濾器控制電路121 向信號電極157a、157b施加第2頻率的頻率電壓(伸縮用的電信號)。該第2頻率是使之 產(chǎn)生第2共振振動的頻率，該第2共振振動具有與信號電極157a、157b的沿Y方向延伸的 中心軸大致對稱的振動的波節(jié)形式。由此，能夠向在第1共振振動時處于波節(jié)位置的成像 光線通過區(qū)域149內(nèi)的位置施加振動振幅大的振動，能夠去除在第1共振振動時處于波節(jié) 而未被去除的塵埃。信號電極157a、157b、158a、158b與作為連接部件的撓性印刷基板(以下簡稱為撓 性體)160的電極端子160a、160b、160c、160d電連接。在從防塵過濾器控制電路121向壓 電元件120a、120b的施振部輸入預(yù)定的電信號時，在沿防塵過濾器119的對稱軸對稱配置 的壓電元件120a、120b (因此，防塵過濾器119的對稱軸成為通過距壓電元件120a、120b分 別大致相等距離的位置的假想對稱軸)產(chǎn)生預(yù)定的振動。壓電元件120a、120b是相對于防 塵過濾器119的對稱軸對稱的形狀及配置，并成為如后面所述能夠產(chǎn)生振動振幅較大的振 動的形狀。撓性體160還設(shè)置檢查端子160e、160f、160g、和導(dǎo)線端子160h、160i、和連接端子 160j、160k。其中，連接端子160j、160k在檢查振子159的階段沒有連接，而在檢查合格后
安裝在產(chǎn)品上之前通過錫焊等進(jìn)行連接。壓電元件120a、120b的沿Y方向延伸的中心軸與施振部的沿Y方向延伸的中心軸 具有預(yù)定的間隔。將壓電元件的中心軸與施振部的中心軸之間的間隔設(shè)定為產(chǎn)生于防塵過 濾器119的振動的波節(jié)中、與上述中心軸大致平行的波節(jié)的間隔中的最小間隔W的1/2。由 此，壓電元件120a、120b的施振部相對于在檢查振子159時產(chǎn)生的駐波彎曲振動的波節(jié)不 對稱。在連接端子160j、160k沒有連接的狀態(tài)下，在向檢查端子160e、160f之間施加預(yù)定的 電信號時，在檢查端子160g、160f之間產(chǎn)生基于駐波彎曲振動的電壓，能夠檢測振動狀態(tài)。撓性體160的電極端子160a、160b利用樹脂和銅箔等制成，具有柔軟性，所以使包 括壓電元件120a、120b的振子159的振動衰減的情況較少。并且，通過把壓電元件120a、 120b設(shè)置在振動振幅小的部位(后面敘述的振動的波節(jié)位置)，能夠進(jìn)一步抑制振動的衰 減。另一方面，在具有下面敘述的抖動校正機(jī)構(gòu)的情況下，壓電元件120a、120b相對于主體 單元100進(jìn)行相對移動。因此，在防塵過濾器控制電路121位于與主體單元100—體的固定 部件的情況下，撓性體160的電極端子160a、160b和與撓性體160電連接的導(dǎo)線161a、161b 根據(jù)抖動校正機(jī)構(gòu)的動作而變形并發(fā)生位移。其中的撓性體160的電極端子160a、160b如 上面所述具有柔軟性而且薄，所以不會阻礙抖動校正的動作。另外，導(dǎo)線161a、161b形成為
12在X方向、Y方向的任何方向都具有柔軟性，同樣不會阻礙抖動校正的動作。并且，在本實施例的情況下，撓性體160結(jié)構(gòu)簡單，能夠通過一體形成的電極端子 160a、160b從壓電元件120a、120b這兩處拉出。另外，撓性體160是最小限度的簡單結(jié)構(gòu)， 能夠利用一體形成的兩個導(dǎo)線端子160h、160i通過導(dǎo)線161a、161b與防塵過濾器控制電路 121連接。因此，撓性體160能夠構(gòu)成為小型輕量，最適合于具有抖動校正機(jī)構(gòu)的照相機(jī)。通過防塵過濾器119從其正面脫離的塵埃如后面所述，通過其振動的慣性力和重 力的作用，落下到主體單元100的下側(cè)。因此，在本實施例中，在防塵過濾器119的下側(cè)附 近設(shè)置臺162，在該臺162上設(shè)置利用粘接部件、粘接帶等形成的保持部件163a、163b。該 保持部件163a、163b可靠地保持落下的塵埃，使其不再返回到防塵過濾器119的正面。下面，簡單說明抖動校正功能。該抖動校正機(jī)構(gòu)如圖1所示，由X軸陀螺儀164、Y 軸陀螺儀165、防抖控制電路166、Χ軸致動器167、Υ軸致動器168、Χ框169、Υ框170 (支架 145)、框架171、位置檢測傳感器172和致動器驅(qū)動電路173構(gòu)成。X軸陀螺儀164檢測圍 繞照相機(jī)的X軸的抖動的角速度。Y軸陀螺儀165檢測圍繞照相機(jī)的Y軸的抖動的角速度。 防抖控制電路166根據(jù)來自這些X軸陀螺儀164和Y軸陀螺儀165的角速度信號，運算抖動 補(bǔ)償量。致動器驅(qū)動電路173根據(jù)該運算的抖動補(bǔ)償量，在把攝影光軸的方向設(shè)為Z軸方 向時，使作為攝像元件的(XD117沿在與攝影光軸正交的XY平面內(nèi)正交的第1方向即X軸 方向和第2方向即Y軸方向位移移動，以補(bǔ)償抖動。其中，X軸致動器167在從致動器驅(qū)動 電路173輸入了預(yù)定的驅(qū)動信號時，沿X軸方向驅(qū)動X框169。同樣，Y軸致動器168在從 致動器驅(qū)動電路173輸入了預(yù)定的驅(qū)動信號時，沿Y軸方向驅(qū)動Y框170。因此，把這些X 軸致動器167和Y軸致動器168用作驅(qū)動源，把X框169和放置攝像單元116中的CXDl 17 的Y框170(支架145)設(shè)為相對于框架171移動的移動對象物。其中，X軸致動器167和Y 軸致動器168采用組合了電磁旋轉(zhuǎn)電機(jī)和絲杠機(jī)構(gòu)等的機(jī)構(gòu)、使用了音圈電機(jī)的直進(jìn)電磁 電機(jī)、或直進(jìn)壓電電機(jī)等。另外，位置檢測傳感器172檢測X框169和Y框170的位置。防 抖控制電路166根據(jù)該位置檢測傳感器172的檢測結(jié)果，通過致動器驅(qū)動電路173驅(qū)動X 軸致動器167和Y軸致動器168，控制(XD117的位置。在這樣構(gòu)成的抖動校正機(jī)構(gòu)中，防塵過濾器119也和CXDl 17 —起被驅(qū)動。因此， 要求防塵過濾器119的質(zhì)量比較小。另外，對于撓性體160和防抖控制電路166之間的電 連接部件，同樣要求其質(zhì)量比較小，而且動作時的負(fù)荷比較小。在本實施例的情況下，撓性 體160中的連接端子(導(dǎo)線端子160h、160i)的數(shù)量達(dá)到最少，所以能夠使撓性體160和防 抖控制電路166之間的電連接部件即導(dǎo)線161a、161b的數(shù)量達(dá)到最少。因此，能夠減小電 連接部件的質(zhì)量，由于動作時的變形而產(chǎn)生的負(fù)荷也減小。在此，參照圖3 圖14更具體地說明第1實施例的塵埃去除機(jī)構(gòu)。防塵過濾器119 由具有至少一條關(guān)于某個對稱軸對稱的邊的、整體為多邊形的板狀(在本實施例中為四邊 形)的玻璃板(光學(xué)元件)構(gòu)成。換言之，作為防塵部件的防塵過濾器119形成為至少具 有一邊，并且相對于通過將該一邊進(jìn)行二等分的位置并與該一邊垂直的軸對稱的形狀。并 且，至少從能夠獲得最大的振動振幅的位置沿放射方向具有的預(yù)定的擴(kuò)展度的區(qū)域構(gòu)成透 明部。即，與BucomlOl —起構(gòu)成驅(qū)動部的防塵過濾器控制電路121使作為防塵部件的防塵 過濾器119的成像光線通過區(qū)域149產(chǎn)生如下振動，該振動的波峰的振幅越接近后面敘述 的第1假想交點時越大，包括該第1假想交點的振動的波峰的振幅達(dá)到最大。另外，防塵過濾器119也可以是整體形成圓形，并將該圓的一部分剪切成直線狀使得具有一條邊的D形 狀?；蛘?，還可以使四邊形的兩邊形成為圓弧狀，形成具有上下兩條邊的形狀。并且，利用 上述的安裝機(jī)構(gòu)來安裝防塵過濾器119，使得該防塵過濾器119的透明部在光學(xué)LPF118的 前面?zhèn)雀糸_預(yù)定的間隔與光學(xué)LPF118相對配置。并且，在防塵過濾器119的一個面(在本 實施例中為背面?zhèn)?的上側(cè)和下側(cè)周緣部，通過例如粘接劑的粘接等，設(shè)置了用于對該防 塵過濾器119施加振動的施振部件即壓電元件120a、120b。通過在防塵過濾器119上分別 配置壓電元件120a、120b，形成振子159。在對壓電元件120a、120b施加了預(yù)定的頻率電壓 時，該振子159共振振動，并以較大的振幅產(chǎn)生圖5A 圖5D、圖7B、圖8、圖9、圖10所示的 二維彎曲振動。如圖3所示，在壓電元件120a形成有信號電極157a、158a，在壓電元件120b形成 有信號電極157b、158b。信號電極158a、158b設(shè)在與信號電極157a、157b相對的背面，并 通過側(cè)面環(huán)繞到具有所述信號電極157a、157b的一側(cè)的面。并且，所述具有導(dǎo)電性圖案的 撓性體160分別與信號電極157a、157b和信號電極158a、158b電連接。由通過撓性體160 連接的防塵過濾器控制電路121對各個信號電極157a、157b、158a、158b施加具有預(yù)定周期 的驅(qū)動電壓。通過施加該驅(qū)動電壓，壓電元件120a、120b的施振部根據(jù)驅(qū)動電壓而伸縮。 由此，防塵過濾器119被強(qiáng)制振動，通過該強(qiáng)制振動而過渡地產(chǎn)生的彎曲行波在防塵過濾 器119的緣部反射，并與持續(xù)產(chǎn)生的行波重合預(yù)定時間，由此能夠使防塵過濾器119產(chǎn)生圖 5A 圖5D所示的二維駐波彎曲振動。另外，圖4所示的撓性體160是相比圖2B所示的撓 性體增加了端子數(shù)量的示例，在將電極端子160b和電極端子160d連接的導(dǎo)電性圖案上還 設(shè)有連接端子174a、174b和檢查端子175。并且，防塵過濾器119的尺寸為，長邊的長度是LA，與長邊正交的短邊的長度是 LB (對應(yīng)于圖6中記述的尺寸)。其中，圖5A所示的防塵過濾器119是矩形，所以與后面敘 述的本申請發(fā)明的“假想矩形”一致。因此，該情況時的防塵過濾器119的長邊LA、與所述 假想矩形的包含所述LA的邊LF—致。圖5A 圖5D所示的彎曲振動表示駐波振動。在 圖5A中，利用細(xì)實線表示的振動的波節(jié)區(qū)域(振動振幅小的區(qū)域)176具有不一定振動振 幅完全為0，例如在波節(jié)彼此交叉的部位振動振幅更小等特征。并且，圖5A中的由波節(jié)區(qū) 域176包圍的區(qū)域表示一個彎曲振動區(qū)域，并記述標(biāo)號Xl X6。其中，標(biāo)號Xl X6的數(shù) 字部分表示數(shù)值越小時振動振幅越大。并且，在各個彎曲振動區(qū)域中，如果是相同電平的振 動振幅，則標(biāo)注具有相同數(shù)字部分的標(biāo)號。并且，被標(biāo)注了具有奇數(shù)的數(shù)字部分的標(biāo)號的彎 曲振動區(qū)域、和被標(biāo)注了具有偶數(shù)的數(shù)字部分的標(biāo)號的彎曲振動區(qū)域，其振動的相位相差 180°。例如，如果被標(biāo)注了具有奇數(shù)的數(shù)字部分的標(biāo)號的彎曲振動區(qū)域在某個時刻沿Z方 向凸出，則被標(biāo)注了具有偶數(shù)的數(shù)字部分的標(biāo)號的彎曲振動區(qū)域在同一時刻凹陷。另外，圖 5A中所示的網(wǎng)眼是利用有限要素法的分割網(wǎng)眼。在振動速度大的情況下，如圖5A所示，在波節(jié)區(qū)域176的間隔小時，在波節(jié)區(qū)域 176產(chǎn)生大的面內(nèi)振動(沿著面的方向的振動)。由此，使處于波節(jié)區(qū)域176的塵埃沿面內(nèi) 振動方向產(chǎn)生大的慣性力(參照后面敘述的圖14的質(zhì)點Y2的移動。以波節(jié)為中心，在Y2 和Y2’之間進(jìn)行圓弧振動)。如果使防塵過濾器119面向與重力平行的方向傾斜，以使沿 著塵埃的附著面的力發(fā)揮作用，則慣性力和重力發(fā)揮作用，也能夠去除附著在波節(jié)區(qū)域176 中的塵埃。
14
另外，圖5A中的波節(jié)彼此之間的區(qū)域表示振動振幅大的腹部區(qū)域。在該腹部區(qū)域 中，振幅的波峰或波谷在不同的時刻交替形成。振動振幅的波峰的峰線177利用細(xì)虛線示 出。附著在該腹部區(qū)域中的塵?？梢岳猛ㄟ^振動而賦予的慣性力來去除。也可以通過按 照具有相同程度的振動振幅的其他振動模式(例如圖9所示的振動模式)對在圖5A中成 為波節(jié)區(qū)域176的部分施振，去除附著在振動的波節(jié)區(qū)域176中的塵埃。但是，在振動的波節(jié)處產(chǎn)生的振動振幅(圖14所示的點Y2和Y2’之間的間隔的 一半)比在振動的腹部產(chǎn)生的振動振幅(圖14所示的振幅A)小。(另外，也可以取代振 動振幅，利用振動速度和振動加速度來進(jìn)行波節(jié)和腹部的比較)因此，像本實施例這樣，首 先使之產(chǎn)生第1振動模式(圖5A 圖5D所示的振動模式)，然后使最大振動振幅區(qū)域Xl 的位置偏移，使之產(chǎn)生把在第1振動模式中是波節(jié)的位置設(shè)為振動的腹部的第2振動模式 (圖10所示的振動模式)時，能夠使防塵過濾器119的除塵效果更好。其中，第2振動模式 不是第1振動模式的次數(shù)不同的模式，而是具有大致相同的振動形式的振動模式，產(chǎn)生的 振動振幅也是大致相同程度的強(qiáng)力的振動振幅。另外，圖5A 圖5D中的標(biāo)號178表示施振部，標(biāo)號179表示該施振部178的中心 線，標(biāo)號180表示非施振部，標(biāo)號181表示沒有電極部分，標(biāo)號182表示能夠獲得最大的振 動振幅的位置即振動振幅最大區(qū)域。圖5A 圖5D所示的彎曲振動模式通過合成X方向的彎曲振動和Y方向的彎曲振 動而形成。圖7A表示該合成的基本狀態(tài)的情況。當(dāng)將振子159放置在海綿等幾乎沒有振動 衰減的部件上并使其自由振動時，通常能夠很容易地獲得圖7B所示的、產(chǎn)生網(wǎng)格狀的波節(jié) 區(qū)域176的振動模式。圖7A的主視圖利用虛線表示該圖7B的波節(jié)區(qū)域176的中心183 (把 線寬方向振動最小的位置表示為線)。示出在該情況下在X方向產(chǎn)生波長λx的駐波彎曲 振動，而且在Y方向產(chǎn)生波長λ γ的駐波彎曲振動，并將兩種駐波合成的狀態(tài)。如果把0點 設(shè)為χ = 0、y = 0的原點，在把A設(shè)為振幅(此處是設(shè)為固定值，但實際上根據(jù)振動模式和 輸入到壓電元件的功率而變化)，把m、η設(shè)為對應(yīng)于振動模式的固有振動的次數(shù)而且是包 含0的正整數(shù)，把Y設(shè)為任意的相位角時，任意的點P(x，y)的Z方向的振動Z(x，y)可以 利用下式(1)表示Z(x, y) = A · Wmn(χ, y) ‘ cos(y)+A ‘ Wnm(χ, y) ‘ sin(y) ...(1)其中，
Wmn(χ, y) = sinf n^" * χ + 警J · sin
π)
ηπ · y +
Wnm (χ, y) .= sia^m^· · χ + 警)’sin^n^· · y + yj
其中，例如在假設(shè)相位角Y = 0時，上述式(1)成為下式， Z(x,y) = A · Wmn(x, y)
=A · sin
π , TT · χ π . ·
--h 一I - sin
.^x 2
{
Ift · K · Y7 -+ 一
Ay2 其中，在假設(shè)λχ= λγ= λ = 1時(把彎曲的波長設(shè)為單位長度來表述x，y)成
Z(x,y) = A · Wmn(χ, y)
,· Γ、 ^JrA= A · sin η. ‘ π χ +， · siaj m ·: it · y H-"一 J
O同樣，在γ = π/2時，上述式(1)的前面的項成為零，產(chǎn)生相同的駐波。圖7Α表 示m = η時的振動模式(X方向、Y方向的振動的次數(shù)和波長相同，所以防塵過濾器119的 形狀為正方形)。在該振動模式時，在X方向、Y方向以相等間隔出現(xiàn)振動的波峰、波節(jié)、波 谷，出現(xiàn)了棋盤狀的振動的波節(jié)區(qū)域176 (以往的振動模式)。并且，在m = 0、η = 1的振 動模式時，形成為出現(xiàn)與平行于Y方向的邊(邊LB)平行的波峰、波節(jié)、波谷的振動。在以 上敘述的形式的振動模式時，獨立地產(chǎn)生X方向的振動和Y方向的振動。即使將X方向的 振動和Y方向的振動合成，振動振幅(或振動速度)也與獨立地產(chǎn)生X方向的振動(能夠 形成與邊LB平行的波節(jié)、波谷的振動)或者Y方向的振動(能夠形成與邊LA平行的波節(jié)、 波谷的振動)時相同。這對于圖7Β所示的振動模式也相同。在這些振動模式下，如前面所 述，在把k設(shè)為0和整數(shù)(正負(fù)均可)時，相位角γ = kX π/2。S卩，成為cosYdinY為 0時的模式。下面，說明相位角Y與上述角度不同時的振動模式。在圖7A或圖7B所示的振動 模式下，產(chǎn)生與壓電元件120a、120b的沿Y方向延伸的中心軸對稱的振動，產(chǎn)生多個由振動 的波節(jié)區(qū)域176包圍的具有振動振幅的四邊形的區(qū)域。在具有該振動振幅的區(qū)域中記述的 XI、X-I中的數(shù)字表示振動振幅的大小，無論哪個區(qū)域都具有大致相同的振動振幅。并且， 將數(shù)字表述成為1和-1，表示振動的相位是相反的(在某個時刻，如果數(shù)字1的區(qū)域凸出， 則數(shù)字-1的區(qū)域就凹陷)。在從這種狀態(tài)下使施加給壓電元件120a、120b的電信號的頻率 向升高的一側(cè)偏移時，在處于防塵過濾器119的中心的施振部180的沿Y方向延伸的中心 軸上，產(chǎn)生振動振幅達(dá)到最大的區(qū)域，并能夠使波節(jié)位置移動。其中，當(dāng)使防塵過濾器119的形狀成為略微偏長方形側(cè)，并選擇成為m = 3、η = 2的振動模式的施振頻率時，成為相位角Y為+η/4或-π/4 -π/8的振動模式。該振 動模式是本實施例的振動振幅非常大的振動模式(最大振幅是與以往的圓形防塵過濾器 相同的水平)。例如，在Y =+η/4時，成為圖5Α 圖5D所示的振動模式。在該振動模 式時，盡管防塵過濾器119是矩形，但如后面所述，面對稱的振動振幅的波峰的峰線177相 對于光軸中心(上述假想對稱軸和后面敘述的振動中心軸之間的第1假想交點)構(gòu)成閉合 曲線，將來自X方向的邊的反射波和來自Y方向的邊的反射波高效地合成形成駐波。圖8 表示通過改變圖5Α 圖5D所示的防塵過濾器119的施振用頻率而產(chǎn)生的Y = - π /4時 的振動模式。該振動模式是形成包圍邊的中心的振動振幅的波峰的峰線177的振動模式。 即，防塵過濾器119的中心成為幾乎沒有振動的波節(jié)區(qū)域176，形成包圍邊的中心的振動的 波峰的峰線177。圖9表示在振動的波峰與邊平行的以往的振動模式的近似狀態(tài)下，產(chǎn)生5Α 圖5D 所示的振動模式的振動的情況。該圖9所示的振動模式通過改變防塵過濾器119及壓電元 件120a、120b的結(jié)構(gòu)(如后面所述，改變防塵過濾器119的縱橫比等)，使相位角略大于或 小于+ η/4來實現(xiàn)。另外，在圖9中，對振動區(qū)域標(biāo)注Xl Χ5的標(biāo)號。其中，標(biāo)號的數(shù)字 部分的數(shù)值越小，振動振幅越大，在數(shù)字部分為奇數(shù)的區(qū)域和數(shù)字部分為偶數(shù)的區(qū)域中，振
16動的相位是相反的，這與上述的情況相同。圖5A所示的振子159的防塵過濾器119是30. 8mm (X方向LA、LF) X 28. 5mm (Y方 向LB) X0. 65mm(厚度)的玻璃板(光學(xué)元件)。另外，所述防塵過濾器119是包括X方向 的邊LA的矩形，并且把該邊LA(30. 8mm)作為長邊，把LB(28. 5mm)作為短邊，所以與具有與 防塵過濾器119的部件正面的面積相同的面積的、本申請發(fā)明的“假想矩形”一致。因此， 該情況時的防塵過濾器119的長邊LA與所述假想矩形的包含所述LA的邊LF —致。并且， 壓電元件120a、120b分別利用21mm(X方向LP) X3mm(Y方向)Χ0· 8mm(厚度)的鈦酸鋯 酸鉛陶瓷制成。利用環(huán)氧樹脂類的粘接劑將該壓電元件120a、120b沿著防塵過濾器119的 上下的邊(X方向)粘接固定在該各邊的端部側(cè)。更具體地講，在X方向上，所述壓電元件 120a、120b分別被配置成為關(guān)于沿著Y方向的防塵過濾器119的中心線左右對稱。此時，圖 5A所示的振動模式的共振頻率為91kHz左右。在防塵過濾器119的中央位置(XI區(qū)域)， 能夠獲得與在四邊形的防塵過濾器119所內(nèi)接的圓形中構(gòu)成防塵過濾器時大致匹敵的最 大振動速度、振動振幅。通過把與該防塵過濾器119中央位置的面垂直的振動速度V作為 基準(zhǔn)來獲取與最大速度Vmax的比，能夠獲得圖11所示的振動速度比，其最大值為1.000。 另外，在圖11中，在與防塵過濾器119的長邊平行地配置壓電元件120a、120b時是長邊側(cè) 的曲線圖，在與防塵過濾器119的短邊平行地配置壓電元件120a、120b時是短邊側(cè)的曲線 圖。在這種情況下，將壓電元件120a、120b配置在防塵過濾器119的長邊側(cè)能夠獲得更大 的振動速度。并且，把相位角Y設(shè)為Y =+ π /4或者γ = - π /8 -π /4，但并不是必須準(zhǔn)確 地是該值，在存在若干偏差時也能夠增大振動振幅。例如，圖9是表示成為比γ = + π/4略 小的一側(cè)時的振動模式的圖，在該振動模式時，振動振幅的波峰的峰線177相對于光軸中 心構(gòu)成閉合曲線，振子159的中央位置的Z方向的振動速度增大。另外，該防塵過濾器119 是30. 8mm (X方向:LA, LF) X 28. 5mm (Y方向LB) X0. 65mm (厚度)的玻璃板(光學(xué)元件)。 另外，所述防塵過濾器119是包含X方向的邊LA的矩形，并且把該邊LA(30. 8mm)作為長 邊，把LB(28. 5mm)作為短邊，所以與具有與防塵過濾器119的部件正面的面積相同的面積 的、本申請發(fā)明的“假想矩形”一致。壓電元件120a、120b分別是30mm(X方向)X3mm(Y方 向)X0. 8mm(厚度)，并利用與防塵過濾器119的X方向的邊長度LF大致相同狀態(tài)的鈦酸 鋯酸鉛陶瓷制成。并且，利用環(huán)氧樹脂類的粘接劑沿著防塵過濾器119的上下的邊粘接固 定這種壓電元件120a、120b，以使X方向關(guān)于防塵過濾器119的中心線左右對稱。此時，圖 9所示的振動模式的共振頻率是68kHz左右的頻率。但是，在該振動模式下，同樣能夠在最 大振動振幅的區(qū)域中移動。由于振動模式的波節(jié)與最大振動振幅的移動方向不平行，所以 成為最適合于使用兩個振動模式使成像光線通過區(qū)域149產(chǎn)生振動振幅大的振動的振動 模式。在這種情況下，與圖2A和圖2B相同，利用密封件150的唇部150a進(jìn)行防塵過濾器 119的支撐，在支架145上設(shè)置4個支撐部156，作為在施加了外力時的第2支撐部件。這樣構(gòu)成的振子159的壓電元件120a、120b如上面所述利用鈦酸鋯酸鉛等壓電體 材料形成，并且，在信號電極157a和信號電極158a之間、或者信號電極157b和信號電極 158b之間，分別具有在施加頻率電壓時伸縮的施振部178。該施振部178的區(qū)域包括與信 號電極157a、157b對應(yīng)的區(qū)域，并沿板厚方向進(jìn)行極化來構(gòu)成壓電體。各個施振部178的 沿Y方向延伸的中心軸相對于壓電元件120a、120b的中心軸偏離預(yù)定距離W/2。其中，W表示在最大振動振幅到達(dá)圖5A所示的壓電元件120a、120b的中心軸上時的振動模式(第1 振動模式)時，振動的X方向的波節(jié)間隔為最小的間隔。然后，順序提高施加給施振部178的頻率電壓的頻率，在達(dá)到預(yù)定的頻率時，如圖 10所示，最大振動振幅到達(dá)施振部178的中心軸上，產(chǎn)生具有與第1振動模式的振動振幅相 同的振動振幅的振動模式(第2振動模式)。即，作為驅(qū)動部的一部分的防塵過濾器控制電 路121通過控制輸入到兩個施振部件的電信號，在所述假想對稱軸上移動兩個施振部件的 振動中心軸的位置，將所述第1假想交點變更為第2假想交點，使成為最大振動振幅的振動 的波峰的位置向包括該第2假想交點的位置移動。此時的移動距離為產(chǎn)生以第1假想交點 為中心并且形成有多個呈閉合曲線的振動的波峰的峰線177的振動時的、假想對稱軸上的 峰線177的間隔的最小間隔W的1/2 (即W/2)。另外，此時的頻率比圖5A所示的振動模式 的頻率約高10kHz，是與施振部178的中心軸平行的振動的波節(jié)消失的振動模式。順序進(jìn)行這些基于第1振動模式的頻率的電信號的施加、和基于第2振動模式的 頻率的電信號的施加，由此防塵過濾器119的成像光線通過區(qū)域149以大的振動振幅進(jìn)行 振動。圖12所示的振子159的變形例使用將圓盤狀的一部分切去形成一條邊的部件作 為防塵過濾器119。S卩，該振子159使用具有關(guān)于Y方向的對稱軸對稱的一邊的D形狀的防 塵過濾器119。壓電元件120a與該一邊平行而且關(guān)于邊的中點(Y方向的對稱軸)對稱地 配置在防塵過濾器119的面上。另一方面，壓電元件120b被配置成為大致內(nèi)接于防塵過濾 器119的外圓周，并與所述一邊平行。如果使防塵過濾器119形成這種形狀，則關(guān)于防塵過 濾器119的中心(也可以認(rèn)為是重心)的形狀對稱性提高，更容易形成圖5A 圖5D所示 的振動狀態(tài)。另外，當(dāng)然相比圓形，形狀變得更小。在本實施例中設(shè)有兩個壓電元件120a、120b，這兩個壓電元件是相同形狀。各個壓 電元件120a、120b通過撓性體160被電接合。在壓電元件120a、120b設(shè)有作為施振部178 的信號電極157a、157b。該施振部178的中心軸與壓電元件120a、120b的中心軸偏離W/2 的距離，這與圖5A所示的情況相同。另外，如圖12所示，關(guān)于通過將圓盤的一部分切去而形成的不對稱性(相對于振 動的不對稱性)，通過將壓電元件120a、120b與邊平行地配置，而且提高剛性，能夠使之接 近對稱狀態(tài)，能夠基本實現(xiàn)需要的振動狀態(tài)。另外，圖12所示的防塵過濾器119不是矩形的，所以不能直接設(shè)定短邊和長邊。因 此，對于圖12所示的防塵過濾器119假設(shè)下述的假想矩形185，該假想矩形185把切去而形 成的上述一邊設(shè)為1邊，沿著壓電元件120b外側(cè)的邊設(shè)定與該1邊相對的邊，再設(shè)定面積 與防塵過濾器119相等的另1組的邊。并且，把該假想矩形185的長邊、短邊設(shè)定為圖12 所示的防塵過濾器119的長邊、短邊。并且，在圖12所示的結(jié)構(gòu)中，壓電元件120a、120b相對于防塵過濾器119的對稱 軸不對稱配置。但是，由于相對于假想矩形185的對稱軸對稱配置，所以能夠獲得與相對于 防塵過濾器119的對稱軸對稱配置時相同的效果。另一方面，呈圖2B所示形狀(例如變形環(huán)帶形狀)的密封件150配置在防塵過濾 器119與支架145之間，并被圖2A所示的按壓部件151按壓，由此構(gòu)成對防塵過濾器119 的支撐。密封件150如圖2A所示具有唇部150a，該唇部150a與防塵過濾器119接觸，由此將由防塵過濾器119、支架145、光學(xué)LPF118、密封件150所包圍的空間大致密封。另外， 支撐部156設(shè)置在支架145的3處，在施加了外力的情況下，成為支撐防塵過濾器119的結(jié) 構(gòu)。其中，密封件150通過形成環(huán)帶形狀的唇部150a與防塵過濾器119接觸，所以沿著在 防塵過濾器119中產(chǎn)生的圍繞該防塵過濾器119的中心的振動的波節(jié)區(qū)域，阻礙防塵過濾 器119的振動的情況變得更少。另外，在這種情況下，密封件150 (及唇部150a)的角部形 成為鈍角，在受到了外力時產(chǎn)生偏倚的變形的情況也很少，所以不采取圖2B所示的圓弧形 狀。圖13所示的振子159的另一變形例使用對圓盤設(shè)置對稱的缺口來形成平行的兩 條邊的部件作為防塵過濾器119。即，該振子159使用具有兩條關(guān)于Y方向的對稱軸對稱的 兩條邊的防塵過濾器119。該情況時，壓電元件120a、120b不配置在邊附近，而是在形成圓 周的部分配置圓弧狀的元件。當(dāng)形成這種形式時，高效地配置了壓電元件120a、120b，因而 能夠形成更小型的振子159。另外，由于圖13所示的防塵過濾器119也不是矩形的，所以不能直接設(shè)定短邊和 長邊。因此，與對圖12所示的防塵過濾器119設(shè)定假想矩形185的情況相同，對該圖13所 示的防塵過濾器119也設(shè)定假想矩形185。即，假設(shè)下述的假想矩形185，把防塵過濾器119 的被切去而形成的平行的兩條邊設(shè)為假想矩形185的相對的兩條邊，再設(shè)定面積與防塵過 濾器119相等的另1組的邊(兩條邊)。并且，把該假想矩形185的長邊、短邊設(shè)定為圖13 所示的防塵過濾器119的長邊、短邊。然后，將壓電元件120a、120b相對于X軸上下對稱地設(shè)置在防塵過濾器119上，X 軸構(gòu)成壓電元件120a、120b的中心軸(振動中心軸)。另一方面，構(gòu)成施振部178的信號電 極157a、157b的中心軸與X軸平行，并成為將信號電極157a、157b的面積進(jìn)行上下二等分 的軸。因此，根據(jù)圖13所示的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)崿F(xiàn)與圖5A所示的結(jié)構(gòu)大致相同的振動動作。 并且，當(dāng)然將壓電元件120a、120b的中心軸與信號電極157a、157b的中心軸之間的距離設(shè) 定為W/2。其中，W表示在最大振動振幅位于壓電元件120a、120b的中心軸上的振動模式 (第1振動模式)時，振動的Y方向的波節(jié)間隔為最小的長度。并且，關(guān)于圖13所示的結(jié)構(gòu)中 壓電元件120a、120b與撓性體160的電連接、以 及防塵過濾器119的支撐，與參照圖12說明的情況基本相同，所以此處省略說明。下面，使用圖14具體說明塵埃的去除。圖14表示與圖5B相同的剖面。壓電元件 120a、120b沿圖14中的箭頭186所示的方向被實施極化。當(dāng)在某個時間點、對該壓電元 件120a、120b施加了預(yù)定的頻率電壓時，振子159成為實線所示的狀態(tài)。在把振動的角速 度設(shè)為ω、把Z方向的振幅設(shè)為A、并且設(shè)為Y =(λ 彎曲振動的波長)時，位于 振子159正面的任意位置y處的質(zhì)點Y在任意時刻t的Z方向的振動ζ利用下面的式(2) 表示如下ζ = A · sin(Y) · cos(cot)...(2)該式表示圖5A所示的駐波振動。S卩，在y = s · λ/2時(其中，s為整數(shù))，Y = S3i，sin⑴為零。因此，與時間無關(guān)，每λ/2具有Z方向的振動振幅為零的波節(jié)187，這是 駐波振動。并且，在圖14中虛線所示的狀態(tài)表示相對于時間、的狀態(tài)振動為反相的t = k^i/ω的狀態(tài)(其中，k為奇數(shù))。其次，防塵過濾器119上的點Y1的振動ζ (Y1)成為彎曲駐波的振動的腹部188的位置，所以在Z方向的振動中振動振幅為A，利用下面的式(3)表示如下Z(Y1)=A^cos(Cot)... (3)在把振動的頻率設(shè)為f時點Y1的振動速度Vz(Y1)為ω =2Jif，所以將上述式(3) 按照時間進(jìn)行微分后，利用下面的式(4)表示如下
Vz(Y1) = ^feJ =· A . sin(cot)…⑷
d t再將上述式(4)按照時間進(jìn)行微分后，點Y1的振動加速度α ζ (Y1)利用下面的式 (5)表示如下az(Yl) = lH^l = -4^2f2 · A · COS( t)…(5)
dt因此，附著在點Y1上的塵埃189接受上述式(5)的加速度。此時，把塵埃189的 質(zhì)量設(shè)為M，塵埃189接受到的慣性力Fk利用下面的式(6)表示如下Fk = α Z(Y1) · M =-4 3i2f2 · A · Cos(COt) · M...(6)根據(jù)上式(6)，當(dāng)提高頻率f時，慣性力Fk與f的平方成比例并增大，所以判明是 有效的。但是，如果此時的振動振幅A比較小，則無論如何提高頻率，都不能提高慣性力。 一般，當(dāng)使產(chǎn)生施振的振動能量的壓電元件120a、120b的大小固定時，只能產(chǎn)生預(yù)定的振 動能量。因此，當(dāng)在相同的振動模式下提高頻率時，振動振幅A與頻率f的平方成反比，即 使提高共振頻率以成為高次的共振模式，振動振幅也降低，振動速度不能提高，振動加速度 也不能提高。反之，當(dāng)頻率提高時，難以實現(xiàn)理想的共振，振動能量損失增大，振動加速度下 降。即，如果單純地以頻率高的共振模式來產(chǎn)生振動，將不能成為具有大的振幅的模式，導(dǎo) 致塵埃去除的效果明顯惡化。因此，為了提高振動加速度不僅需要單純地提高振動頻率，還 需要使防塵過濾器119高效地產(chǎn)生共振振動(增大振動振幅)。盡管防塵過濾器119是矩形，但在圖5A所示的本實施例的振動模式中，振動振幅 的波峰的峰線177相對于光軸中心構(gòu)成閉合曲線。并且，在圖8所示的本實施例的振動模 式中，振動振幅的波峰的峰線177構(gòu)成包圍邊的中心的曲線，將來自X方向的邊的反射波和 來自Y方向的邊的反射波高效地合成，形成在防塵過濾器119的中央附近的區(qū)域Xl振動振 幅較大的駐波。相對于圖8所示的第1振動模式，在作為施振部178的信號電極157a、157b 的中心軸上形成被夾在最大振動振幅的區(qū)域中的振動的波節(jié)的振動模式，是圖10所示的 第2振動模式。在變更輸入電信號的頻率而順序產(chǎn)生第1振動模式和第2振動模式時，與 針對圖5A所示的振動模式敘述的情況相同，能夠在成像光線通過區(qū)域149產(chǎn)生振動振幅大 的振動。圖8和圖10所示的各振動模式下的防塵過濾器119的支撐方法與圖5A所示的方 法相同。圖8表示作為密封件150的與防塵過濾器119的接觸部的密封接觸部190、和在 外力作用于防塵過濾器119時成為支撐防塵過濾器119的支撐部156的接觸部的支撐區(qū)域 191。密封接觸部190和支撐區(qū)域191都成為與振動模式的振動的波節(jié)區(qū)域176接近的、振 動振幅小的部分，幾乎不會阻礙在防塵過濾器119中產(chǎn)生的振動。為了高效地形成上述合成駐波，防塵過濾器119的形狀尺寸起到很大作用。如圖 11所示，相比把防塵過濾器119的短邊的長度與長邊的長度之比即縱橫比(短邊/長邊) 設(shè)為1的正方形的方法，在將縱橫比設(shè)定為小于1時，與壓電元件120a、120b的配置無關(guān)，
20成為防塵過濾器119的中央位置的Z方向的振動速度最大的區(qū)域(振動速度比為0. 7以 上)。在圖11中，曲線圖的縱軸表示以該區(qū)域的最大振動速度Vmax為基準(zhǔn)、與振動速度V 的比(V/Vmax)。當(dāng)然，縱橫比(短邊/長邊)的最大值是1，在縱橫比為0.9以下時，振動 速度比快速減小。因此，優(yōu)選防塵過濾器119的縱橫比(短邊/長邊)為0.9以上且小于 1。并且，圖11中的短邊側(cè)的兩個點的振動速度比都比在防塵過濾器119的長邊側(cè)配置了 壓電元件120a、120b的“長邊側(cè)”的曲線低。因此，關(guān)于壓電元件120a、120b的配置位置， 與配置在防塵過濾器119的短邊側(cè)時相比，配置在長邊側(cè)更能提高振動速度比，并獲得高 的塵埃去除性能。并且，在圖11中能夠獲得最大的振動速度比的狀態(tài)是振動模式為圖5A 所示模式的狀態(tài)，在上述式(1)中Y =+η/4的情況。這樣，在振動振幅的波峰的峰線177相對于光軸中心構(gòu)成閉合曲線的振動和構(gòu)成 包圍邊的中心的曲線的振動中，能夠產(chǎn)生與防塵過濾器119是圓盤形狀時產(chǎn)生的同心圓狀 的振動的振幅相同的振動振幅。在單純地產(chǎn)生與邊平行的振動振幅的振動模式中，只能獲 得本實施例的幾分之一到十分之一左右的振動加速度。另外，在該振動模式(產(chǎn)生與邊平 行的相等振動振幅區(qū)域的振動模式)下，即使變更頻率使第1振動模式的中心位置向施振 部178的中心軸側(cè)移動，使之產(chǎn)生第2振動模式，該第2振動模式的相等振動振幅區(qū)域也與 邊平行，產(chǎn)生的振動模式實質(zhì)上不變。因此，在產(chǎn)生與邊平行的相等振動振幅區(qū)域的振動模 式下，不能將在第1振動模式時是波節(jié)的位置在第2振動模式時設(shè)為腹部，根本不能發(fā)揮像 本實施例這樣的效果。并且，在振動振幅的波峰的峰線177構(gòu)成閉合曲線的振動和構(gòu)成包圍邊的中心的 曲線的振動中，振子159的中心的振動振幅最大，越到周邊的閉合曲線或包圍的曲線，振動 振幅越小。因此，越是圖像的中心，塵埃去除的能力越高，通過將振子159的中心與光軸對 準(zhǔn)，還具有越是中心的畫質(zhì)高的地方、越不容易攝入塵埃189的優(yōu)點。下面，根據(jù)圖15Α和圖15Β說明在共振頻率附近改變壓電元件120a、120b的頻率 時的振動狀態(tài)。采用壓電元件120a、120b的振子159的共振頻率附近的電氣等效電路如圖 15A所示。其中，Ctl表示壓電元件120a、120b并聯(lián)連接的狀態(tài)的靜電電容，L、C、R是將振子 159的機(jī)械式振動替換為作為電氣電路元件的線圈、電容、電阻時的等效電路上的數(shù)值。當(dāng) 然，這些數(shù)值根據(jù)頻率而變化。在頻率達(dá)到共振頻率&時，如圖15B所示，成為L和C的共振。當(dāng)從完全不共振 的頻率向共振頻率側(cè)提高頻率時，振子159的振動相位相對于壓電元件120a、120b的施振 的相位而變化。并且，在共振時相位前進(jìn)η/2，當(dāng)再提高頻率時，相位前進(jìn)直到π。當(dāng)繼續(xù) 提高頻率時，相位減小。并且，在不再是共振區(qū)域時，成為與在低頻率下不共振的狀態(tài)的相 位相同的相位。實際上，根據(jù)振子159的結(jié)構(gòu)，有時不會成為理想狀態(tài)，相位不會變化到π， 但能夠?qū)Ⅱ?qū)動頻率設(shè)定為共振頻率。另外，位于圖5Α、圖8中的4個角部的支撐區(qū)域191是幾乎沒有振動振幅的區(qū)域。 因此，在利用外力向Z方向按壓該部分時，通過橡膠等具有振動衰減性的支承部156來支撐 防塵過濾器119。這樣，因為密封件150的唇部150a的位移較少，密封件150導(dǎo)致的按壓力 的增加也比較小，所以振動的衰減較小，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的支撐，并且在外力被去除時，唇部 150a可靠地恢復(fù)為原來的狀態(tài)。利用橡膠等形成的支撐部件153允許防塵過濾器119的面 內(nèi)方向的振動，所以幾乎不會使面內(nèi)方向的振動衰減。另一方面，為了卸下更換鏡頭來去除防塵過濾器119的正面的細(xì)微的塵埃，在利用清潔器具清潔時，有時會對防塵過濾器119施 加外力。此時，如果不采取本實施例的支撐、按壓構(gòu)造，該外力將直接施加給密封件150，致 使密封件150扭曲，即使去除了外力后也會產(chǎn)生唇部150a的形狀不能恢復(fù)等問題。另外， 進(jìn)行清潔的理由如下所述。即，如后面所述，即使使防塵過濾器119振動，也不能去除細(xì)微 的塵埃和細(xì)微液體，在附著了許多細(xì)微的塵埃時，防塵過濾器119的成像光線的透射率降 低。因此，在防塵過濾器119的正面因累計了預(yù)定量以上的細(xì)微塵?；蛘呒?xì)微液體而變臟 時，需要進(jìn)行清潔。另一方面，密封件150還必須設(shè)在具有振動振幅的區(qū)域。在本實施例的振動模式 中，越到周邊的振動振幅的波峰位置處，振動振幅越小。因此，通過利用唇形狀來支承防塵 過濾器119的周邊部，并使按壓力量也比較小，使力量不會較強(qiáng)地作用于彎曲振動振幅方 向。因此，由于原來的振動振幅也比較小，所以能夠使基于該密封件150的振動的衰減極 小。在本實施例中，如圖5A、圖7B和圖8所示構(gòu)成為，密封件接觸部190較多地接觸振動振 幅小的區(qū)域即波節(jié)區(qū)域176，所以振動衰減更小。另外，使壓電元件120a、120b振動的上述預(yù)定的頻率根據(jù)構(gòu)成振子159的防塵過 濾器119的形狀、尺寸、材質(zhì)、支撐的狀態(tài)而確定。通常，溫度成為影響振子159的彈性系數(shù) 并使其固有振動數(shù)變化的一個主要原因。因此，在應(yīng)用時，優(yōu)選測量其溫度并考慮其固有振 動數(shù)的變化。該情況時，在數(shù)字照相機(jī)10內(nèi)設(shè)置與溫度測定電路(未圖示)連接的溫度傳 感器(未圖示)。并且，將針對溫度傳感器的測試溫度的預(yù)先確定的振子159的振動頻率的 校正值存儲在非易失性存儲器128中。并且，將測量溫度和校正值讀入到BucomlOl中，并 運算驅(qū)動頻率作為防塵過濾器控制電路121的驅(qū)動頻率。這樣，即使溫度變化，也能夠產(chǎn)生 效率良好的振動。下面，參照圖16和圖17說明本實施例的數(shù)字照相機(jī)10的防塵過濾器控制電路 121。此處示例的防塵過濾器控制電路121具有圖16所示的電路結(jié)構(gòu)，在其各個部分中生 成利用圖17的時序圖表示的波形的信號(Sigl Sig4)，根據(jù)這些信號進(jìn)行下面所述的控 制。即，防塵過濾器控制電路121如圖16所示，由N進(jìn)位計數(shù)器192、1/2分頻電路193、 反相器194、多個MOS晶體管Qcic^ Q01, Qtl2、變壓器195和電阻Rtltl構(gòu)成。防塵過濾器控制電路121構(gòu)成為根據(jù)與所述變壓器195的一次側(cè)連接的MOS晶體 管Qtll和MOS晶體管Qtl2的導(dǎo)通/截止切換動作，在該變壓器195的二次側(cè)產(chǎn)生預(yù)定周期的 信號(Sig 4)。根據(jù)該產(chǎn)生的預(yù)定周期的信號來驅(qū)動壓電元件120a、120b，使固定安裝有防 塵過濾器119的振子159產(chǎn)生共振駐波。BucomlOl通過作為控制端口而設(shè)置的兩個輸出端口 P_PWCont和輸出端口 D_ NCnt、和位于該BucomlOl內(nèi)部的時鐘發(fā)生器196，按照下面所述控制防塵過濾器控制電路 121。時鐘發(fā)生器196輸出脈沖信號(基本時鐘信號)，該脈沖信號具有與施加給壓電元件 120a、120b的信號頻率相比充分快的頻率。該輸出信號是圖17中的時序圖表示的波形的信 號Sigl。并且，該基本時鐘信號被輸入N進(jìn)位計數(shù)器192。N進(jìn)位計數(shù)器192對該脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，每當(dāng)達(dá)到預(yù)定的值“N”時，輸出計數(shù)結(jié) 束脈沖信號。即，將基本時鐘信號分頻為1/N。該輸出信號是圖17中的時序圖表示的波形 的信號Sig2。
該分頻后的脈沖信號的高電平與低電平的占空比不會成為1 1。因此，通過1/2 分頻電路193將占空比轉(zhuǎn)換為1 1。另外，該轉(zhuǎn)換后的脈沖信號對應(yīng)于圖17中的時序圖 表示的波形的信號Sig3。在該轉(zhuǎn)換后的脈沖信號的高電平的狀態(tài)時，被輸入了該信號的MOS晶體管Qtll導(dǎo) 通。另一方面，經(jīng)由反相器194向MOS晶體管Qtl2施加該脈沖信號。因此，在脈沖信號(信 號Sig3)的低電平的狀態(tài)時，被輸入了該信號的MOS晶體管Qtl2導(dǎo)通。由此，與變壓器195 的一次側(cè)連接的MOS晶體管Qtll和MOS晶體管Qtl2交替導(dǎo)通。由此，在變壓器195的二次側(cè) 產(chǎn)生圖17中的信號Sig4那樣的周期的信號。根據(jù)電源電路135的單元的輸出電壓和驅(qū)動壓電元件120a、120b所需要的電壓確 定變壓器195的繞組比。另外，電阻Rcitl是為了限制過大的電流流過變壓器195而設(shè)置的。在驅(qū)動壓電元件120a、120b時，MOS晶體管Qtltl處于導(dǎo)通狀態(tài)，而且必須從電源電 路135向變壓器195的中心抽頭施加電壓。并且，在該情況下，MOS晶體管Qtltl的導(dǎo)通/截 止控制通過BucomlOl的輸出端口 P_PWCont來進(jìn)行。N進(jìn)位計數(shù)器192的設(shè)定值“N”能夠 根據(jù)BucomlOl的輸出端口 D_NCnt來設(shè)定。因此，BucomlOl通過適當(dāng)控制設(shè)定值“N”，能夠 任意變更壓電元件120a、120b的驅(qū)動頻率。此時，能夠利用下面的式(7)計算頻率fdrv =…(7)
2N其中，N表示對N進(jìn)位計數(shù)器192的設(shè)定值，fpls表示時鐘發(fā)生器196的輸出脈 沖的頻率，fdrv表示施加給壓電元件120a、120b的信號的頻率。在本實施例中，關(guān)于頻率 fdrv,設(shè)定了與第1振動模式對應(yīng)的Π和與第2振動模式對應(yīng)的f2這兩個頻率。這些f 1、 f2只是設(shè)定值不同，其動作相同。另外，由BucomlOl的CPU(控制部)進(jìn)行基于該式(7)的運算。另外，當(dāng)使防塵過濾器119以超聲波頻帶(20kHz以上的頻率)的頻率振動時，以 普通人的聽力為基準(zhǔn)，大約20Hz 20000Hz的范圍內(nèi)是可聽范圍，所以不能根據(jù)聲音來判 別防塵過濾器119的動作狀態(tài)。因此，該數(shù)字照相機(jī)10在動作顯示用IXD129或動作顯示 用LED130設(shè)置顯示部，用于將防塵過濾器119的動作通知數(shù)字照相機(jī)10的操作者。S卩，數(shù) 字照相機(jī)10通過施振部件(壓電元件120a、120b)，對配置在所述CXDl 17的前面并具有透 光性的能夠振動的防塵部件(防塵過濾器119)施加振動。此時，數(shù)字照相機(jī)10使所述顯 示部與施振部件的驅(qū)動電路(防塵過濾器控制電路121)的動作聯(lián)動地動作，來實施通知防 塵過濾器119的動作的處理(具體情況將在后面敘述)。為了具體說明上述特征，關(guān)于BucomlOl進(jìn)行的控制，參照圖18A 圖22說明具體 的控制動作。在照相機(jī)的主體單元100的電源SW(未圖示)被進(jìn)行了接通操作后，圖18A 和圖18B所示的流程圖涉及的、能通過BucomlOl工作的控制程序開始其工作。首先，執(zhí)行用于起動該數(shù)字照相機(jī)10的處理(步驟S101)。S卩，BucomlOl控制電 源電路135，向構(gòu)成該數(shù)字照相機(jī)10的各個電路單元提供電力。并且，BucomlOl進(jìn)行各個 電路的初始設(shè)定。然后，BucomlOl通過調(diào)用后面敘述的子程序“無音施振動作”，由此使防塵過濾器 119無音(即可聽范圍之外)地振動(步驟S102)。另外，此處所說的可聽范圍指以普通人的聽力為基準(zhǔn)的約20Hz 20000Hz的范圍內(nèi)。接下來的步驟S103 步驟S124是周期性地執(zhí)行的步驟組。S卩，BucomlOl首先檢 測附件在該數(shù)字照相機(jī)10上的裝卸(步驟S103)。關(guān)于該檢測，例如檢測作為附件之一的 鏡頭單元200被安裝在主體單元100上。該裝卸檢測動作通過由BucomlOl與Lucom201進(jìn) 行通信，來調(diào)查鏡頭單元200的裝卸狀態(tài)。如果檢測到預(yù)定的附件被安裝在主體單元100上(步驟S104)，BucomlOl調(diào)用子 程序“無音施振動作”，使防塵過濾器119無音地振動(步驟S105)。在附件尤其是鏡頭單元200沒有被安裝在作為照相機(jī)主體的主體單元100上的期 間，塵埃附著在各個鏡頭和防塵過濾器119等上的可能性特別大。因此，按照上面所述，在 檢測到鏡頭單元200的安裝的定時執(zhí)行去除塵埃的動作比較有效。并且，在更換鏡頭時，外 部空氣在主體單元100內(nèi)部循環(huán)，塵埃進(jìn)入并附著的可能性比較大。因此，在更換鏡頭時去 除塵埃是有意義的。并且，視為是在即將攝影之前，轉(zhuǎn)入步驟S106。另一方面，在上述步驟S104，在檢測到是鏡頭單元200被從主體單元100卸下的狀 態(tài)時，BucomlOl直接轉(zhuǎn)入后面的步驟S106的處理。并且，在步驟S106，BuComl01進(jìn)行該數(shù)字照相機(jī)10具有的預(yù)定的操作開關(guān)的狀態(tài) 檢測。在此，BucomlOl根據(jù)構(gòu)成釋放SW的第一釋放SW(未圖示)的接通/斷開狀態(tài)，判 定該SW是否被操作(步驟S107)。BucomlOl讀出該狀態(tài)，如果第一釋放SW沒有被進(jìn)行接 通操作已達(dá)預(yù)定時間以上，則判定電源SW的狀態(tài)(步驟S108)。并且，如果電源SW被接通， 則返回上述步驟S103的處理，如果被斷開，則結(jié)束處理(休眠等)。另一方面，當(dāng)在上述步驟S107判定為第一釋放SW被進(jìn)行了接通操作時，BucomlOl 從測光電路115獲取被攝體的亮度信息，根據(jù)該信息計算攝像單元116的曝光時間(Tv值) 和鏡頭單元200的光圈設(shè)定值(Av值)(步驟S109)。然后，BucomlOl通過AF傳感器驅(qū)動電路110獲取AF傳感器單元109的檢測數(shù)據(jù)， 根據(jù)該數(shù)據(jù)計算焦點的偏移量(步驟S110)。并且，BucomlOl判定該計算的偏移量是否在 允許的范圍內(nèi)(步驟S111)。在偏移量不在允許的范圍內(nèi)的情況下，BucomlOl進(jìn)行攝影鏡 頭202的驅(qū)動控制(步驟Sl 12)，并返回上述步驟S103的處理。另一方面，在偏移量在允許的范圍內(nèi)的情況下，BucomlOl判定構(gòu)成釋放SW的第 二釋放SW(未圖示)是否被進(jìn)行了接通操作(步驟S114)。在該第二釋放SW是接通狀態(tài) 時，BucomlOl轉(zhuǎn)入接下來的步驟S115的處理，開始預(yù)定的攝影動作(具體情況將在后面敘 述)。與此相對，在第二釋放SW是斷開狀態(tài)時，BucomlOl轉(zhuǎn)入上述步驟S108的處理。另外，在攝像動作中，按照以往那樣控制與為了曝光而預(yù)先設(shè)定的秒時(曝光速 度)對應(yīng)的時間的電子攝像動作。關(guān)于上述攝影動作，從步驟S115到步驟S121，按照預(yù)定的順序進(jìn)行被攝體的攝 影。首先，BucomlOl向Lucom201發(fā)送Av值，并命令驅(qū)動光圈203(步驟S115)。然后， BucomlOl使快速返回反射鏡105向上升位置移動(步驟Sl 16)。并且，BucomlOl使快門108 的前簾開始行進(jìn)并控制打開(步驟S117)，并命令圖像處理控制器126執(zhí)行“攝像動作”(步 驟S118)。在對(XD117結(jié)束了利用Tv值所示的時間的曝光(攝像)后，BucomlOl快門108 的后簾開始行進(jìn)并控制關(guān)閉(步驟S119)。并且，BucomlOl向下降位置驅(qū)動快速返回反射
24鏡105，并且進(jìn)行快門108的施力動作(步驟S120)。然后，BucomlOl命令Lucom201將光圈203恢復(fù)到打開位置(步驟S121)，結(jié)束一 系列的攝像動作。然后，BucomlOl檢測記錄介質(zhì)127是否被安裝在主體單元100上(步驟S122)。 在沒有安裝記錄介質(zhì)127時，BucomlOl進(jìn)行報警顯示(步驟S123)。并且，再次轉(zhuǎn)入上述步 驟S103的處理，反復(fù)進(jìn)行相同的一系列處理。另一方面，如果安裝了記錄介質(zhì)127，BucomlOl命令圖像處理控制器126將所拍攝 到的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)127中(步驟S124)。在該圖像數(shù)據(jù)的記錄動作結(jié)束后，再次 轉(zhuǎn)入上述步驟S103的處理，反復(fù)進(jìn)行相同的一系列處理。下面，關(guān)于具體的振動形式與顯示的關(guān)系，根據(jù)圖19 圖22說明在上述2個步驟 (S102、S105)調(diào)用的“無音施振動作”子程序的控制步驟。另外，該所謂的“振動形式”指由 作為施振部件的壓電元件120a、120b產(chǎn)生的振動的形式。并且，在該無音施振動作中，表示 連續(xù)提供給施振部件的共振頻率的波形的曲線圖如圖23所示。圖19所示的子程序“無音 施振動作”和圖20 圖22所示的“顯示動作”是只以用于去除防塵過濾器119的塵埃的施 振動作為目的的程序。振動頻率fo被設(shè)定為該防塵過濾器119的與第1振動模式對應(yīng)的 頻率‘和與第2振動模式對應(yīng)的頻率&。例如，在圖5A所示的振動模式中，第1振動頻 率fQ1是91kHz，第2振動頻率fQ2是101kHz，由于是至少20kHz以上的振動，所以對于用戶 而言是沒有聲音的。當(dāng)調(diào)用了“無音施振動作”時，BucomlOl按照圖19所示，首先從存儲在非易失性存 儲器128的預(yù)定區(qū)域中的內(nèi)容中讀出與用于使防塵過濾器119振動的驅(qū)動時間(ToscfOl， Toscf02)和驅(qū)動頻率(共振頻率NoscfOl，Noscf02)相關(guān)的數(shù)據(jù)(步驟S201)。其中， NoscfOl、ToscfOl表示第1振動模式的共振頻率和驅(qū)動時間，Noscf02、Toscf02表示第2 振動模式的共振頻率和驅(qū)動時間。在該定時，BucomlOl按照圖20所示，打開對設(shè)于動作 顯示用IXD129或動作顯示用LED130上的顯示部的施振模式的顯示(步驟S301)。并且， BucomlOl判定是否經(jīng)過了預(yù)定時間(步驟S302)。在沒有經(jīng)過預(yù)定時間時，BucomlOl繼續(xù) 施振模式的顯示。并且，在經(jīng)過預(yù)定時間后，BucomlOl關(guān)閉施振模式顯示(步驟S303)。然后，BucomlOl從輸出端口 D_NCnt向防塵過濾器控制電路121的N進(jìn)位計數(shù)器 192輸出驅(qū)動頻率NoscfOl (步驟S202)。在接下來的步驟S203 步驟S205如下所述進(jìn)行塵埃去除動作。即，為了去除塵 埃，BucomlOl首先把輸出端口 P_PwC0nt設(shè)定為高電平，并開始塵埃去除動作(步驟S203)。 在該定時，BucomlOl按照圖21所示，使施振動作顯示開始(步驟S311)。并且，BucomlOl 判定是否經(jīng)過了預(yù)定時間(步驟S312)。其中，在沒有經(jīng)過預(yù)定時間時，BucomlOl繼續(xù)進(jìn)行 施振動作的顯示。并且，在經(jīng)過預(yù)定時間后，BucomlOl結(jié)束施振動作顯示(步驟S313)。此 時的施振動作顯示根據(jù)時間經(jīng)過或者塵埃去除經(jīng)過而進(jìn)行變化的顯示(未圖示)。該情況 時的預(yù)定時間與后面敘述的施振動作的持續(xù)時間即ToscfOl和ToSCf02之累計時間大致相 同。并且，在上述步驟S203中，在輸出端口 P_PwCont被設(shè)定為高電平時，壓電元件 120a、120b按照預(yù)定的驅(qū)動頻率(NoscfOl)對防塵過濾器119施振，并撣掉附著在防塵過濾 器119面上的塵埃189。在該塵埃去除動作中，在撣掉附著在防塵過濾器119面上的塵埃189時，同時產(chǎn)生空氣振動，并產(chǎn)生超聲波。但是，即使按照驅(qū)動頻率NoscfOl來驅(qū)動，也不 會成為普通人的可聽范圍內(nèi)的聲音，所以聽不到(后面敘述的驅(qū)動頻率NoSCf02也相同)。BucomlOl在使防塵過濾器119振動的狀態(tài)下待機(jī)預(yù)定驅(qū)動時間(ToscfO 1)(步驟 S204)。并且，在經(jīng)過該預(yù)定驅(qū)動時間(ToscfOl)后，BucomlOl從輸出端口 D_NCnt將驅(qū)動頻 率NoSCf02輸出給防塵過濾器控制電路121的N進(jìn)位計數(shù)器192(步驟S205)。然后，壓電 元件120a、120b以第2驅(qū)動頻率(NoSCf02)對防塵過濾器119施振，產(chǎn)生第2振動模式而撣 掉附著在防塵過濾器119的正面的塵埃189。然后，BucomlOl在使防塵過濾器119振動的 期間待機(jī)預(yù)定驅(qū)動時間(ToSCf02)(步驟S206)。并且，在經(jīng)過該預(yù)定驅(qū)動時間(ToSCf02) 后，BucomlOl將輸出端口 P_PWCont設(shè)定為低電平，由此停止塵埃去除動作(步驟S207)。 并且，在該定時，BucomlOl打開施振結(jié)束顯示(步驟S321)。在BucomlOl判定為經(jīng)過了預(yù) 定時間時(步驟S322)，該施振結(jié)束顯示關(guān)閉，并結(jié)束顯示(步驟S323)。并且，BucomlOl返 回到被調(diào)用的步驟的下一個步驟。在該子程序中應(yīng)用的第1振動模式的振動頻率^ (共振頻率(NoscfOl))和驅(qū)動 時間(ToscfOl)表示在圖23中利用曲線圖示出的波形。即，一定的振動(fQ1 = 91kHz)成 為只持續(xù)足夠去除塵埃的時間(ToscfOl)的連續(xù)波形。同樣，在第2振動模式時與圖23所 示情況相同，所以此處省略說明。S卩，該振動形式用于調(diào)整并控制提供給施振部178的共振頻率。根據(jù)這種第1實施例，通過將施振部件中的施振部178的位置設(shè)計在期望的位置， 能夠預(yù)期地變更相對于第1假想交點的第2假想交點的位置，所以能夠在振動振幅大的區(qū) 域中移動到最佳位置。由此，能夠提供一種塵埃去除能力高的小型的振動裝置，能夠消除在 作為光線透射部的成像光線通過區(qū)域149上始終是振動的波節(jié)的部分。(第2實施例)下面，參照圖24說明作為本發(fā)明的圖像設(shè)備的第2實施例的、在數(shù)字照相機(jī)的 Bucom進(jìn)行的照相機(jī)程序(主程序)中被調(diào)用的子程序“無音施振動作”。該圖24變更了 上述第1實施例中的圖19所示的子程序“無音施振動作”的動作。本第2實施例的防塵過 濾器119的動作與上述第1實施例不同。即，在上述第1實施例中，采取使防塵過濾器119 的驅(qū)動頻率為fca和這兩個固定值來產(chǎn)生駐波的形式。與此相對，本第2實施例通過順 序變更并施加驅(qū)動頻率，使得即使不嚴(yán)格控制驅(qū)動頻率，也產(chǎn)生包含共振頻率的振動振幅 大的振動。并且，在圖11所示的縱橫比為0. 9附近時，在縱橫比因制造偏差而變化的情況下， 振動模式變化較大(振動速度比急劇減小)。為此，需要對每個產(chǎn)品準(zhǔn)確地設(shè)定共振頻率來 驅(qū)動壓電元件120a、120b。這是因為當(dāng)在非共振頻率的頻率下進(jìn)行驅(qū)動時，振動速度進(jìn)一 步下降。但是，如果適用本第2實施例那樣的頻率控制方法，則能夠利用非常簡單的控制電 路進(jìn)行準(zhǔn)確的共振頻率下的驅(qū)動，能夠?qū)崿F(xiàn)消除因制造偏差等造成的共振頻率的偏差的控 制。另外，在圖24所示的子程序“無音施振動作”中，振動頻率&、&被設(shè)定為該防 塵過濾器119的各個振動模式的共振頻率附近的預(yù)定頻率。例如，在圖5A的情況下^是 91kHz,由于是至少20kHz以上的振動，所以對于用戶而言是沒有聲音的。首先，BucomlOl從存儲在非易失性存儲器128的預(yù)定區(qū)域的內(nèi)容中，讀出與用
26于使防塵過濾器119振動的驅(qū)動時間(ToscfOl，Toscf02)和驅(qū)動開始頻率(Noscfsl， Noscfs2)和預(yù)定的位移頻率即頻率位移量(ΔΠ，Af2)和驅(qū)動結(jié)束頻率(Noscftl， Noscft2)相關(guān)的數(shù)據(jù)(步驟S211)。在該定時，進(jìn)行如圖20所示的施振模式的顯示，這與 上述第1實施例相同。然后，BucomlOl將驅(qū)動開始頻率(Noscfsl)設(shè)定為驅(qū)動頻率(Noscf)(步驟 S212)。并且，BucomlOl從輸出端口 D_NCnt向防塵過濾器控制電路121的N進(jìn)位計數(shù)器192 輸出驅(qū)動頻率(Noscf)(步驟S213)。從接下來的步驟S203開始，根據(jù)第1振動模式，按照下面所述進(jìn)行塵埃去除動作。 即，首先使塵埃去除動作開始執(zhí)行。并且，此時進(jìn)行如圖21所示的施振動作顯示，這與上述 第1實施例相同。首先，為了去除塵埃，BucomlOl將輸出端口 P_PWCont設(shè)定為高電平(步驟S214)。 由此，壓電元件120a、120b按照預(yù)定的驅(qū)動頻率(Noscf)對防塵過濾器119施振，使防塵 過濾器119產(chǎn)生振動振幅小的駐波振動。如果振動振幅小，則不能去除附著在防塵過濾器 119面上的塵埃189。在驅(qū)動時間(ToscfOl)期間持續(xù)進(jìn)行該振動(步驟S215)。并且，在 經(jīng)過該驅(qū)動時間(ToscfOl)后，BucomlOl比較判定驅(qū)動頻率(Noscf)是否是驅(qū)動結(jié)束頻率 (Noscftl)(步驟S216)。在此，如果不一致(判定為否)，BucomlOl向驅(qū)動頻率(Noscf)加 上頻率位移量(Δ Π)，將其結(jié)果再次設(shè)定為驅(qū)動頻率(Noscf)(步驟S217)。并且，反復(fù)進(jìn) 行從上述步驟S212的動作到上述步驟S216的動作。并且，在上述步驟S216中驅(qū)動頻率(Noscf)與驅(qū)動結(jié)束頻率(Noscftl) —致時 (是)，BucomlOl對驅(qū)動頻率(Noscf)設(shè)定與第2振動模式對應(yīng)的驅(qū)動開始頻率(Noscfs2) (步驟S218)。并且，BucomlOl從輸出端口 D_NCnt將驅(qū)動頻率(Noscf)輸出給防塵過濾器 控制電路121的N進(jìn)位計數(shù)器192(步驟S219)。并且，為了去除塵埃，將輸出端口 P_PwC0nt 設(shè)定為高電平(步驟S220)。由此，壓電元件120a、120b以預(yù)定的驅(qū)動頻率(Noscf)對防塵 過濾器119施振，使防塵過濾器119產(chǎn)生振動振幅小的駐波振動。在驅(qū)動時間(ToSCf02)期 間持續(xù)進(jìn)行該振動(步驟S221)。并且，在經(jīng)過該驅(qū)動時間(ToSCf02)后，BucomlOl比較判 定驅(qū)動頻率(Noscf)是否是驅(qū)動結(jié)束頻率(Noscft2)(步驟S222)。在此，如果不一致(判 定為否)，BucomlOl向驅(qū)動頻率(Noscf)加上頻率位移量(Δ f2)，將其結(jié)果再次設(shè)定為驅(qū) 動頻率(Noscf)(步驟S223)。并且，反復(fù)進(jìn)行從上述步驟S218的動作到上述步驟S222的 動作。并且，在上述步驟S222中驅(qū)動頻率(Noscf)與驅(qū)動結(jié)束頻率(Noscft2) —致時 (是)，BucomlOl將輸出端口 P_PwCont設(shè)定為低電平，由此結(jié)束壓電元件120a、120b的施 振動作(步驟S224)，并結(jié)束一系列的“無音施振動作”。并且，此時進(jìn)行如圖22所示的施 振結(jié)束顯示，這與上述第1實施例相同。在這樣變更頻率的情況下，駐波振動的振幅增大。因此，將驅(qū)動開始頻率 (Noscfsl, Noscfs2)和頻率位移量(ΔΠ，Δ f2)和驅(qū)動結(jié)束頻率(Noscftl, Noscft2)設(shè) 定成通過駐波的共振頻率。由此，能夠進(jìn)行以下控制，即，在防塵過濾器119中首先產(chǎn)生振 動振幅小的駐波振動，然后駐波振動的振幅逐漸增大，在成為共振振動后，駐波振動振幅減 小。并且，只要是預(yù)定以上的振動振幅(振動速度)，就能夠去除塵埃189，所以能夠在某個 預(yù)定的頻率范圍內(nèi)去除塵埃189。并且，在本實施例的情況下，由于利用兩個振動模式，而且使各個最大振幅產(chǎn)生區(qū)域偏移，所以能夠增大共振時的振動振幅大的區(qū)域。并且，如果將驅(qū)動開始頻率(Noscfsl，Noscfs2)和驅(qū)動結(jié)束頻率(Noscftl， Noscft2)之間的間隔擴(kuò)大到某種程度，則能夠吸收因振子159的溫度和制造偏差而引起的 共振頻率的變化，能夠利用極其簡單的電路結(jié)構(gòu)可靠地?fù)鄣舾街诜缐m過濾器119上的塵 埃 189。另外，也可以把該電路結(jié)構(gòu)適用于檢測振子159的振動的振動檢測裝置中的防塵 過濾器驅(qū)動電路、即用于驅(qū)動施振部件的電路。這樣，在產(chǎn)生振動模式的共振頻率根據(jù)振子 159的構(gòu)成部件的材料和尺寸偏差、裝配偏差而變化時，由于振動檢測電壓達(dá)到最大的頻率 成為共振頻率，所以能夠容易地檢測共振頻率及此時的檢測電壓。根據(jù)這種第2實施例，能夠發(fā)揮與上述的第1實施例基本相同的效果，同時不需要 嚴(yán)格地控制驅(qū)動頻率，能夠產(chǎn)生振動振幅較大的振動，并可靠地去除塵埃。并且，即使驅(qū)動 頻率根據(jù)溫度變化等而變化時，也不需改變控制方法既可直接靈活應(yīng)對。以上，根據(jù)實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實施例，當(dāng)然可以在本發(fā)明 宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。例如，也可以將利用空氣流來去除防塵過濾器119的塵埃189的方式、或者利用刷 子來去除防塵過濾器119的塵埃189的機(jī)構(gòu)與上述的采用施振部件的塵埃去除機(jī)構(gòu)結(jié)合起 來使用。并且，在上述的實施例中，施振部件是壓電元件，當(dāng)然也可以是電致伸縮部件，還 可以是超磁伸縮部件。并且，在振動時，為了更高效地?fù)勐涓街诒皇┱竦膶ο蟛考系膲m埃，也可以在 該對象部件的正面實施例如作為透明導(dǎo)電膜的ΙΤ0(氧化銦/錫)膜、銦鋅膜、聚3，4_乙烯 二氧噻吩(水° 1J 3，4工手 > > 夕才# *手才7工 > )膜、作為吸濕型防靜電膜的正面活性 劑膜、硅氧烷類膜等的涂層處理。但是，要將與振動相關(guān)的頻率和驅(qū)動時間等設(shè)定為對應(yīng)于 上述膜部件的值。并且，作為本申請的一個實施例而記述的光學(xué)LPF118也可以構(gòu)成為具有雙折射 性的多個光學(xué)LPF。并且，也可以把這些構(gòu)成為多個的光學(xué)LPF中配置在最靠近被攝體側(cè)的 光學(xué)LPF用作防塵部件(施振對象)，以取代圖2A中記述的防塵過濾器119。并且，關(guān)于不具有作為本申請的一個實施例在圖2A中記述的光學(xué)LPF118的照相 機(jī)，也可以把防塵過濾器119用作例如光學(xué)LPF、紅外截止過濾器、偏轉(zhuǎn)過濾器、半透半反鏡 等任一種光學(xué)元件。另外，也可以構(gòu)成為不僅不具有上述光學(xué)LPF118，而且使在圖2A中記述的防護(hù)玻 璃142取代防塵過濾器119。該情況時，作為維持防護(hù)玻璃142和CXD芯片136的防塵/防 濕功能、同時支撐防護(hù)玻璃142并使其振動的結(jié)構(gòu)，可以采用在圖2A中記述的支撐防塵過 濾器119并使其振動的結(jié)構(gòu)。另外，當(dāng)然也可以把防護(hù)玻璃142用作光學(xué)LPF、紅外截止過 濾器、偏轉(zhuǎn)過濾器、半透半反鏡等任一種光學(xué)元件。另外，關(guān)于應(yīng)用本發(fā)明的圖像設(shè)備，不限于示例的攝像裝置(數(shù)字照相機(jī))，只要 是需要塵埃去除功能的裝置，都能夠根據(jù)需要進(jìn)行變形實施并得到實際應(yīng)用。更具體地講， 也可以在使用液晶等顯示元件的圖像投影裝置的顯示元件與光源之間、或者顯示元件與投 影鏡頭之間，設(shè)置本發(fā)明的塵埃去除機(jī)構(gòu)。
28
權(quán)利要求
一種振動裝置，具有防塵部件(119、118)，其整體形成為板狀，并且正面和背面具有包含透射光線的光線透射部(149)的平面；以及支撐部件(150)，其以使所述防塵部件的背面成為氣密狀態(tài)的方式支撐所述防塵部件，其特征在于，所述振動裝置具有第1施振部件，其配置于所述防塵部件的第1外周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu)成為具有施振部(178)和非施振部(180)；第2施振部件，其配置于與所述防塵部件的第1外周部側(cè)相對的該防塵部件的第2外周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu)成為具有施振部(178)和非施振部(181)；以及驅(qū)動部(101、121)，其向所述第1施振部件和第2施振部件輸入電信號，使所述防塵部件的光線透射部產(chǎn)生振動，該振動以下述假想對稱軸與所述第1施振部件和第2施振部件的振動中心軸的第1假想交點為中心，形成有多個呈閉合曲線的振動波峰的峰線(177)，該振動波峰的振幅越接近該第1假想交點則越大，包括該第1假想交點的振動波峰的振幅為最大，所述假想對稱軸通過距該第1施振部件和第2施振部件大致相等距離的位置，所述驅(qū)動部通過控制輸入到所述第1施振部件和第2施振部件的電信號，在所述假想對稱軸上移動該第1施振部件和第2施振部件的振動中心軸的位置，將所述第1假想交點變更為第2假想交點，使成為最大振動振幅的振動波峰的位置向包括該第2假想交點的位置移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部使所述第1假想交點在所 述假想對稱軸上向所述第2假想交點移動的距離，為該驅(qū)動部產(chǎn)生以該第1假想交點為中 心而形成有多個呈閉合曲線的振動波峰的峰線的振動時的、該假想對稱軸上的該峰線的間 隔的最小間隔的1/2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動裝置，其特征在于，所述防塵部件形成至少具有一邊，并 且相對于通過將該一邊進(jìn)行二等分的位置并與該一邊垂直的軸對稱的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動裝置，其特征在于，所述防塵部件還形成下述形狀，即， 在替換為具有與該防塵部件的正面或背面相同的面積的假想矩形(185)的情況下，該假想 矩形的短邊長度與長邊長度之比大于等于0. 9且小于1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動裝置，其特征在于，所述第1施振部件和第2施振部件被 配置在所述假想矩形的長邊側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部驅(qū)動所述施振部件，使得 通過使所述防塵部件產(chǎn)生利用下式表示的振動Z(x，y)，產(chǎn)生波峰的峰線形成閉合曲線的振 動，在設(shè)所述防塵部件上的任意點P (x，y)的振動為Z(x，y)、設(shè)m和η為與振動模式對應(yīng)的 固有振動的次數(shù)且是包括0在內(nèi)的正整數(shù)時，所述Z (X，y)表示如下，Z (x, y) = Wmn (χ, y) · cos ( y )+Wnm (χ, y) · sin(y)其中，Wnm(χ, y) = -sin^m^· · χ + γJ . sin^n^" · y + γJY = + π /4 γ = - Ji/8 -π/4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動裝置，其特征在于，所述第1施振部件和第2施振部件分別由壓電元件構(gòu)成，所述驅(qū)動部每預(yù)定時間對所述壓電元件施加預(yù)先設(shè)定的如下的頻率信號，即，該頻率 信號在從開始頻率到結(jié)束頻率的范圍內(nèi)逐次變化預(yù)定的位移頻率。
8.一種圖像設(shè)備，具有圖像形成元件(117)，其具有用于生成光學(xué)圖像的圖像面；防塵部件(119、118)，其整體形成為板狀，并且正面和背面具有包含透射光線的光線透 射部(149)的平面；以及支撐部件(150)，其以如下的方式支撐所述防塵部件，S卩，將所述防塵部件的所述光線 透射部相對于所述圖像形成元件的所述圖像面隔開預(yù)定間隔地相對配置，且使所述防塵部 件的背面成為氣密狀態(tài)，其特征在于，所述圖像設(shè)備具有第1施振部件，其配置于所述防塵部件的第1外周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu)成為 具有施振部(178)和非施振部(180)；第2施振部件，其配置于與所述防塵部件的第1外周部側(cè)相對的該防塵部件的第2外 周部側(cè)，大致呈長方形狀，并且構(gòu)成為具有施振部(178)和非施振部(181)；以及驅(qū)動部(101、121)，其向所述第1施振部件和第2施振部件輸入電信號，使所述防塵部 件的光線透射部產(chǎn)生振動，該振動以下述假想對稱軸與所述第1施振部件和第2施振部件 的振動中心軸的第1假想交點為中心，形成有多個呈閉合曲線的振動波峰的峰線(177)，該 振動波峰的振幅越接近該第1假想交點則越大，包括該第1假想交點的振動波峰的振幅為 最大，其中所述假想對稱軸通過距該第1施振部件和第2施振部件大致相等距離的位置，所述驅(qū)動部通過控制輸入到所述第1施振部件和第2施振部件的電信號，在所述假想 對稱軸上移動該第1施振部件和第2施振部件的振動中心軸的位置，將所述第1假想交點 變更為第2假想交點，使成為最大振動振幅的振動波峰的位置向包括該第2假想交點的位 置移動。
全文摘要
本發(fā)明提供振動裝置及使用該振動裝置的圖像設(shè)備。振動裝置具有第1及第2壓電元件，大致呈長方形狀，具有施振部和非施振部；防塵過濾器驅(qū)動電路，向壓電元件輸入電信號，使防塵過濾器的光線透射部產(chǎn)生振動，該振動以假想對稱軸與壓電元件的振動中心軸的第1假想交點為中心，形成有多個呈閉合曲線的振動的波峰的峰線，振動的波峰的振幅越接近第1假想交點時越大，包括第1假想交點的振動的波峰的振幅達(dá)到最大。防塵過濾器驅(qū)動電路通過控制輸入到壓電元件的電信號，在假想對稱軸上移動壓電元件的振動中心軸的位置，將第1假想交點變更為第2假想交點，使成為最大振動振幅的振動的波峰的位置向包括第2假想交點的位置移動。
文檔編號G03B17/02GK101923268SQ201010206249
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者川合澄夫 申請人:奧林巴斯映像株式會社