專(zhuān)利名稱(chēng)：振動(dòng)裝置及使用該振動(dòng)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(dòng)的振動(dòng)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)知曉具有如下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(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)。另外，還知曉具有液晶等顯示元件的圖像投影裝置，該顯示元件顯示要投影到屏幕上的圖像。近年來(lái)，在使用這種圖像形成元件的圖像設(shè)備中，畫(huà)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表面或者位于這些圖像形成元件前面的透明部件(光學(xué)元件)的表面附著塵埃， 導(dǎo)致在生成的圖像上產(chǎn)生塵埃的影子，這成為一個(gè)大問(wèn)題。例如，構(gòu)成為能夠在照相機(jī)機(jī)身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(shí)際應(yīng)用。在用戶(hù)需要時(shí)，這種可更換鏡頭的數(shù)字照相機(jī)通過(guò)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(gè)照相機(jī)機(jī)身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)機(jī)身上卸下該攝影光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，有時(shí)在照相機(jī)所處的周?chē)h(huán)境中浮游的塵埃進(jìn)入照相機(jī)機(jī)身內(nèi)，塵埃附著在攝像元件的表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)的表面上。另外，在照相機(jī)機(jī)身內(nèi)部，例如配置有快門(mén)、光圈機(jī)構(gòu)等進(jìn)行機(jī)械式動(dòng)作的各種機(jī)構(gòu)。這些各種機(jī)構(gòu)等在動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生塵埃等，這些塵埃有時(shí)也附著在攝像元件的表面上。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(lái)欣賞圖像的投影儀也得到實(shí)際應(yīng)用。在這種投影儀中，有時(shí)塵埃附著在顯示元件的表面上或位于該顯示元件前面的鏡頭或玻璃罩等透明部件(光學(xué)元件)的表面上， 并產(chǎn)生塵埃的影子被放大投影在屏幕上的情況。因此，開(kāi)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)部的圖像形成元件表面上或位于該圖像形成元件前面的鏡頭或玻璃罩等透明部件(光學(xué)元件)的表面上的塵埃。例如，美國(guó)US2008/0018775A1公開(kāi)了一種將光學(xué)低通濾波器410、壓電元件430、 攝像元件33等單元化的攝像單元400。在此，光學(xué)低通濾波器410在攝影光軸方向上與多個(gè)光學(xué)部件分開(kāi)。即，光學(xué)低通濾波器410由第一組光學(xué)部件411、第二組光學(xué)部件412及第三組光學(xué)部件413構(gòu)成。通過(guò)壓電元件430對(duì)第一組光學(xué)部件411施加垂直于攝影光軸的方向的振動(dòng)，以除去附著于其表面的塵埃等異物。在攝像單元400中，第一組光學(xué)部件 411是由具有單晶結(jié)構(gòu)的石英構(gòu)成的雙折射板。這樣的雙折射板與作為非晶材料的玻璃等相比，具有表示諧振銳度的Q值高，振動(dòng)不易衰減的性質(zhì)，因此能夠更高效地振動(dòng)。在上述US2008/0018775A1公開(kāi)的攝像單元400中，在構(gòu)成光學(xué)低通濾波器410的第一組光學(xué)部件411的上邊粘接固定有截面為大致L字狀的振動(dòng)傳遞部件431。在第一組光學(xué)部件411的相對(duì)的下邊，粘接固定有截面為大致L字狀的施力傳遞部件441。在保持光學(xué)低通濾波器410的低通濾波器保持部件420的框部420a的上邊，形成有用于收納壓電元件430的收納部421。壓電元件430的一端面通過(guò)粘接等固定在框部420a上。在此情況下，保持為施加電壓而導(dǎo)致的伸縮方向成為相對(duì)于攝影光軸垂直的方向(相機(jī)上下方向)。 另外，第一組光學(xué)部件411被設(shè)置在限制部件460的臂部460c與攝像元件保持部件510之間。通過(guò)用螺釘550固定限制部件460，將第一組光學(xué)部件411保持在攝像元件保持部件 510 上。在上述美國(guó)US2008/0018775A1公開(kāi)的攝像單元400中，第一組光學(xué)部件411上粘接固定有截面為大致L字狀的振動(dòng)傳遞部件431。因此，該第一組光學(xué)部件411總體上為L(zhǎng) 字狀的形狀。但是，因?yàn)槭钦辰訂为?dú)的部件而成為L(zhǎng)字狀的形狀，所以來(lái)自壓電部件430的振動(dòng)會(huì)在該部位發(fā)生變換。因此，在設(shè)計(jì)第一組光學(xué)部件411上產(chǎn)生的振動(dòng)波形時(shí)，還必須考慮粘接劑和振動(dòng)傳遞部件431的形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)與振動(dòng)波節(jié)相匹配的保持結(jié)構(gòu)和適當(dāng)?shù)谋３至α?。另外，因?yàn)橐惭b粘接劑和振動(dòng)傳遞部件431，結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，相應(yīng)地變得大型化。另外，在把上述光學(xué)部件411固定到攝像元件保持部件510上時(shí)，需要限制部件 460和螺釘?shù)龋考?shù)增多，相應(yīng)地變得大型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供小型的振動(dòng)裝置及使用這種振動(dòng)裝置的圖像設(shè)備，其中防塵部件及壓電元件等的施振部件的安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，即使該安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單也能夠使防塵部件產(chǎn)生所期望的振動(dòng)波形。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種振動(dòng)裝置，其包括防塵部件，其設(shè)置在保持用于生成光學(xué)圖像的圖像形成元件的圖像形成單元的前面，該防塵部件被構(gòu)成為箱狀，具有多邊形狀的板狀透光部，其讓從所述圖像形成元件入射的光或者入射到所述圖像形成元件的光透過(guò)；以及多個(gè)足部，所述多個(gè)足部從所述透光部的全部邊或全部邊的附近向所述圖像形成單元所在的方向傾斜預(yù)定角度延伸；支持部件，其被構(gòu)成為支持所述多個(gè)足部；施振部件，其固定在所述多個(gè)足部中的至少一個(gè)上，對(duì)被施振的所述透光部的表面施加垂直的振動(dòng)振幅；以及彈性部件，其被設(shè)置為密閉所述多個(gè)足部與所述支持部件之間，其中，所述透光部和所述多個(gè)足部是用相同的材料形成的，并且所述防塵部件被設(shè)置在所述多個(gè)足部與所述支持部件之間的所述彈性部件的彈力保持。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種圖像設(shè)備，其包括圖像形成單元，其保持用于生成光學(xué)圖像的圖像形成元件；防塵部件，其設(shè)置在所述圖像形成單元的前前面，該防塵部件被構(gòu)成為箱狀，具有多邊形狀的板狀透光部，其讓從所述圖像形成元件入射的光或者入射到所述圖像形成元件的光透過(guò)；以及多個(gè)足部，所述多個(gè)足部從所述透光部的全部邊或全部邊的附近向所述圖像形成單元所在的方向傾斜預(yù)定角度延伸；支持部件，其被構(gòu)成為支持所述多個(gè)足部；施振部件，其固定在所述多個(gè)足部中的至少一個(gè)上，對(duì)被施振的所述透光部的表面施加垂直的振動(dòng)振幅；以及彈性部件，其被設(shè)置為密閉所述多個(gè)足部與所述支持部件之間，其中，所述透光部和所述多個(gè)足部是用相同的材料形成的，并且所述防塵部件被設(shè)置在該防塵部件的足部與支持部件之間的所述彈性部件的彈力保持。


圖1是簡(jiǎn)要示出作為本發(fā)明的圖像設(shè)備的第1實(shí)施例的、可更換鏡頭的單反式電子照相機(jī)(數(shù)字照相機(jī))的以電氣為主的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例的框圖。圖2是數(shù)字照相機(jī)的包含塵埃去除機(jī)構(gòu)的攝像單元的側(cè)視縱剖面圖。圖3A是作為第一實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)中的塵埃去除機(jī)構(gòu)的立體圖。圖;3B是圖3A的BB線剖面圖。圖3C放大示出了圖;3B的剖面圖的要部。圖4A是從鏡頭側(cè)觀察防塵過(guò)濾器的正面圖。圖4B是切掉防塵過(guò)濾器的一部分而示出的立體圖。圖5A是用于說(shuō)明防塵過(guò)濾器上產(chǎn)生的振動(dòng)的狀態(tài)的防塵過(guò)濾器正面圖。圖5B是圖5A的BB線剖面圖。圖5C是圖5A的CC線剖面圖。圖6用于說(shuō)明防塵過(guò)濾器上產(chǎn)生的不同振動(dòng)的狀態(tài)。圖7用于說(shuō)明防塵過(guò)濾器的振動(dòng)產(chǎn)生的概念。圖8是示出防塵過(guò)濾器的不同形式的圖。圖9是示出防塵過(guò)濾器的另一不同形式的圖。圖10是用于說(shuō)明防塵過(guò)濾器上產(chǎn)生的駐波的防塵過(guò)濾器示意圖。圖IlA是作為本發(fā)明第二實(shí)施例的數(shù)字照相機(jī)中的塵埃去除機(jī)構(gòu)的立體圖。圖IlB是圖IlA的BB線剖面圖。圖IlC放大示出了圖IlB的剖面圖的要部。圖12A是作為第二實(shí)施例的數(shù)字照相機(jī)中的塵埃去除機(jī)構(gòu)的變型例的立體圖。圖12B是圖12A的BB線剖面圖。圖12C放大示出了圖12B的剖面圖的要部。
具體實(shí)施例方式以下，參照

用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。[第1實(shí)施例]以下具體例示的本發(fā)明的圖像設(shè)備具有攝像單元的塵埃去除機(jī)構(gòu)，該攝像單元通過(guò)光電轉(zhuǎn)換來(lái)獲得圖像信號(hào)，此處作為一例說(shuō)明了有關(guān)電子照相機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)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(shí)施例中，參照?qǐng)D1 圖3C說(shuō)明可更換鏡頭的電子照相機(jī)(數(shù)字照相機(jī))。首先，參照?qǐng)D1說(shuō)明本實(shí)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)機(jī)身的機(jī)身單元100、和作為更換鏡頭(附件裝置的一種)的鏡頭單元200構(gòu)
7成系統(tǒng)。鏡頭單元200通過(guò)設(shè)于機(jī)身單元100前面的未圖示的鏡頭安裝部件，能夠在機(jī)身單元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(jì)算機(jī)(以下稱(chēng)為“LUCom”)201進(jìn)行。機(jī)身單元100的控制由機(jī)身單元100自身具有的機(jī)身控制用微型計(jì)算機(jī)(以下稱(chēng)為“Bucom”)101進(jìn)行。在將鏡頭單元200安裝在機(jī)身單元100 上的狀態(tài)下，Lucom 201和Bucom 101經(jīng)由通信連接器102電氣連接成能夠互相通信。并且，照相機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成為使Lucom 201從屬于Bucom 101協(xié)同工作。鏡頭單元200還具有攝影鏡頭202、光圈203、鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)204和光圈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 205。攝影鏡頭202由設(shè)于鏡頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)204內(nèi)的未圖示的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。光圈203由設(shè)于光圈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)205內(nèi)的未圖示的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。Lucom 201根據(jù)Bucom 101的指令來(lái)控制這些各個(gè)電機(jī)。在機(jī)身單元100內(nèi)，例如按照?qǐng)D示配置有快門(mén)108、快門(mén)上緊機(jī)構(gòu)112以及快門(mén)控制電路113?？扉T(mén)108是配置在攝影光軸上的焦面式快門(mén)?？扉T(mén)上緊機(jī)構(gòu)112對(duì)用于驅(qū)動(dòng)快門(mén)108的前簾和后簾的未圖示的彈簧進(jìn)行上緊?？扉T(mén)控制電路113控制快門(mén)108的前簾和后簾的動(dòng)作。另外，在機(jī)身單元100內(nèi)，在攝影光軸上設(shè)有攝像單元116，用于對(duì)通過(guò)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是隔著支架146將圖像形成單元和作為防塵部件的防塵過(guò)濾器119 一體化的單元。圖像形成單元包括作為圖像形成元件的攝像元件即CXD 117和設(shè)于該CXD 117的前面的光學(xué)低通濾波器(LPF) 118。這里，光學(xué)低通濾波器 (LPF) 118是由石英等構(gòu)成的光學(xué)元件。防塵過(guò)濾器119是由石英或玻璃等構(gòu)成的光學(xué)元件，也可以是透明的塑料。即，防塵過(guò)濾器119只要是箱狀、且能夠進(jìn)行振動(dòng)的透明部件即可。在上述防塵過(guò)濾器119的周緣部的一側(cè)，安裝有壓電元件120。壓電元件120具有兩個(gè)電極。作為驅(qū)動(dòng)部的防塵過(guò)濾器控制電路121使壓電元件120按照根據(jù)防塵過(guò)濾器 119的尺寸和材質(zhì)所確定的預(yù)定頻率振動(dòng)。通過(guò)該壓電元件120的振動(dòng)，使防塵過(guò)濾器119 產(chǎn)生預(yù)定的振動(dòng)，從而能夠去除附著在該防塵過(guò)濾器119的表面上的塵埃。并且，針對(duì)攝像單元116附加有校正抖動(dòng)用的防振單元。另外，本實(shí)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。此外，在電子攝像功能中，包括記錄動(dòng)態(tài)圖像的動(dòng)態(tài)圖像記錄功能和所謂的瀏覽圖像顯示功能，該瀏覽圖像顯示功能是指將由CCD 117拍攝的圖像作為動(dòng)態(tài)圖像同時(shí)顯示在液晶監(jiān)視器123上來(lái)用作取景器。關(guān)于取景器功能也可以設(shè)置光學(xué)式的單反取景器等。 C⑶接口電路122與CXD 117連接。SDRAM IM和閃存125作為存儲(chǔ)區(qū)域發(fā)揮作用。圖像處理控制器1 利用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(guò)未圖示的通信連接器與機(jī)身單元100通信。該記錄介質(zhì)127是各種存儲(chǔ)卡或外置的HDD等外部記錄介質(zhì)，用于記錄通過(guò)攝影得到的圖像數(shù)據(jù)。作為其他存儲(chǔ)區(qū)域，例如由EEPROM構(gòu)成的非易失性存儲(chǔ)器1 被設(shè)置成為能夠從Bucom 101進(jìn)行存取。該非易失性存儲(chǔ)器1 存儲(chǔ)進(jìn)行照相機(jī)控制所需要的預(yù)定的控制參數(shù)。動(dòng)作顯示用IXD 129、動(dòng)作顯示用LED 130、照相機(jī)操作開(kāi)關(guān)131和閃光燈控制電路132與Bucom 101連接。動(dòng)作顯示用IXD 1 和動(dòng)作顯示用LED 130用于通過(guò)顯示輸出來(lái)將該數(shù)字照相機(jī)10的動(dòng)作狀態(tài)通知用戶(hù)。例如，在動(dòng)作顯示用LCD 1 或動(dòng)作顯示用 LED 130設(shè)有顯示部，其顯示在防塵過(guò)濾器控制電路121動(dòng)作的期間防塵過(guò)濾器119的振動(dòng)動(dòng)作。照相機(jī)操作開(kāi)關(guān)131是包括例如釋放開(kāi)關(guān)、模式變更開(kāi)關(guān)和電源開(kāi)關(guān)等操作該數(shù)字照相機(jī)10所需要的操作按鈕的開(kāi)關(guān)組。閃光燈控制電路132驅(qū)動(dòng)閃光燈133。另外，在該機(jī)身單元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(gè)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(cè)電路(未圖示)，用于檢測(cè)從外部電源通過(guò)未圖示的插座提供電流時(shí)的電壓變化。如上所述構(gòu)成的數(shù)字照相機(jī)10的各個(gè)部分大致按照下面所述動(dòng)作。首先，圖像處理控制器1 按照Bucom 101的指令，控制C⑶接口電路122，從CXD 117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(hào)，并由液晶監(jiān)視器123輸出并顯示。用戶(hù)能夠根據(jù)該液晶監(jiān)視器123的顯示圖像確認(rèn)所拍攝到的圖像影像。SDRAM 124是圖像數(shù)據(jù)的臨時(shí)保存用存儲(chǔ)器，被用作轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)時(shí)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。此處，圖像數(shù)據(jù)在為動(dòng)態(tài)圖像時(shí)被轉(zhuǎn)換為MPEG數(shù)據(jù)等。如下進(jìn)行攝影鏡頭202的對(duì)焦。根據(jù)一邊依次變更攝影鏡頭202的位置一邊拍攝而得到的攝影圖像，由Bucom 101運(yùn)算對(duì)比度最高的位置。該位置通過(guò)通信連接器102從 Bucom 101被傳遞至Lucom 201,Lucom 201對(duì)攝影鏡頭202進(jìn)行位置控制使得到達(dá)該位置。 對(duì)于測(cè)光，根據(jù)從攝影圖像檢測(cè)到的光量進(jìn)行公知的測(cè)光處理。下面，參照?qǐng)D2至圖3C說(shuō)明包括CXD 117的攝像單元116。另外，在圖中，省略了表示剖面的陰影線，僅在作為其要部放大圖的圖3C中附加了陰影線。攝像單元116如上所述具有CXD 117、光學(xué)LPF 118、防塵過(guò)濾器119和壓電元件 120。CXD 117是獲得圖像信號(hào)的攝像元件，該圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)于透過(guò)攝影光學(xué)系統(tǒng)并照射在 CXD 117的光電轉(zhuǎn)換面上的光。光學(xué)LPF 118設(shè)于CXD 117的光電轉(zhuǎn)換面?zhèn)?，用于從透過(guò)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(guò)濾器119是在該光學(xué)LPF 118 的前面?zhèn)雀糸_(kāi)預(yù)定間隔與該光學(xué)LPF 118相對(duì)配置的箱形形狀的防塵部件。壓電元件120 設(shè)于該防塵過(guò)濾器119的箱形形狀的側(cè)壁部，是對(duì)防塵過(guò)濾器119施加預(yù)定的振動(dòng)的施振部件。此處，CXD 117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，CXD 117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CXD 117和光學(xué)LPF 118之間，由彈性部件等構(gòu)成的過(guò)濾器支承部件144 被設(shè)置在CCD 117的前面?zhèn)戎芫壊康谋荛_(kāi)光電轉(zhuǎn)換面的有效范圍的位置上。該過(guò)濾器支承部件144與光學(xué)LPF 118的背面?zhèn)戎芫壊康母浇纸?。從而，光學(xué)LPF 118在被按壓部件 145從其前面?zhèn)劝磯旱臓顟B(tài)下，被支承在過(guò)濾器支承部件144上。并且，設(shè)有氣密地覆蓋CXD 117和光學(xué)LPF 118的支架146。該支架146在繞攝影光軸的大致中央部分具有矩形狀的開(kāi)口 147。在該開(kāi)口 147的防塵過(guò)濾器119側(cè)的內(nèi)周部形成有凸部148。在此，通過(guò)該凸部 148和CXD 117所具有的防護(hù)玻璃142夾住上述過(guò)濾器支承部件144的周緣部。于是，CXD 117與光學(xué)LPF 118之間保持大致氣密性，并且光學(xué)LPF 118不會(huì)從支架146的內(nèi)部向前面?zhèn)让摮觥Ａ硗?，關(guān)于CXD 117與光學(xué)LPF 118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(duì)該圖像造成影響的程度即可，不一定是完全防止氣體進(jìn)入的程度。另一方面，防塵過(guò)濾器119形成薄壁箱狀，其底面部119a總體上為多邊形的板狀 (在圖2至圖3C的示例中為四邊形)。在其底面部119a，至少?gòu)牡玫阶畲笳駝?dòng)振幅的位置起在放射方向上具有預(yù)定寬度的區(qū)域構(gòu)成了多邊形的作為透光部的成像光線通過(guò)區(qū)域149。 另外，防塵過(guò)濾器119具有足部119b，足部119b從成像光線通過(guò)區(qū)域149的全部邊或者全部邊的附近，即底面部119a的全部端面部向著CCD 117的方向傾斜預(yù)定角度而延伸。底面部119a和足部119b由相同的材料形成。并且，上述箱形的防塵過(guò)濾器119的足部119b嵌入到支架146的開(kāi)口 147中，從而支架146支承防塵過(guò)濾器119的足部119b。在此，在足部119b中嵌入有由橡膠等彈性材料構(gòu)成的框狀密封部件150。并且，在支架146的內(nèi)周部的開(kāi)口 147側(cè)的端部，整周地形成有槽部151，槽部151用于穩(wěn)固地嵌入框狀密封部件150以保持/固定該框狀密封部件 150，該框狀密封部件150嵌入在該防塵過(guò)濾器119的足部119b中。該槽部151兼具將嵌入了框狀密封部件150的防塵過(guò)濾器119隔開(kāi)預(yù)定間隔保持在光學(xué)LPF 118前面的定位功能。另外，在把防塵過(guò)濾器119嵌入支架146的規(guī)定位置之后，安裝保持部件152，從而支承防塵過(guò)濾器119的足部119b。這樣，通過(guò)由支架146和保持部件152構(gòu)成的支承部件來(lái)支承防塵過(guò)濾器119的足部119b，由此保持/固定防塵過(guò)濾器119。另外，支架146具有卡定部153，保持部件152具有卡合部154。由支架146的卡定部153卡定保持部件152的卡合部154，由此安裝保持部件152。框狀密封部件150由橡膠或樹(shù)脂等具有振動(dòng)衰減性的材料形成。因此，在不妨礙防塵過(guò)濾器119的振動(dòng)的情況下，通過(guò)其彈性力保持防塵過(guò)濾器119。 另外，通過(guò)該框狀密封部件150，由防塵過(guò)濾器119和LPF 118形成的空間對(duì)塵埃實(shí)現(xiàn)了密封，會(huì)被攝入到圖像中的塵埃不會(huì)從外部進(jìn)入該空間。另外，防塵過(guò)濾器119的各個(gè)足部119b具有可設(shè)置作為施振部件的壓電元件120 的側(cè)壁部11%1，和形成于該側(cè)壁部119bl的一端部且不與壓電元件120接觸的突出部 11%2。上述側(cè)壁部119bl和上述突出部119b2的截面為大致L字狀。特別地，在圖2至圖 3C的示例中，作為上述透光部的成像光線通過(guò)區(qū)域149及底面部119a為矩形狀。另外，上述側(cè)壁部119bl從該成像光線通過(guò)區(qū)域149及底面部119a大致垂直地延伸出來(lái)。并且，上述突出部11%2與該成像光線通過(guò)區(qū)域149和底面部119a大致平行地從該側(cè)壁部119bl 延伸出來(lái)。另外，上述框狀密封部件150被設(shè)置在對(duì)該突出部11%2和由上述支架146、保持部件152構(gòu)成的支持部件之間進(jìn)行密閉的位置處。并且，上述突出部11%2與上述支持部件卡合，上述框狀密封部件150被設(shè)置在產(chǎn)生維持該突出部11%2與該支持部件的卡合狀態(tài)的作用力的位置處。具體地，上述框狀部件150被設(shè)置在通過(guò)上述突出部11%2與上述支持部件形成的槽部151中。另外，作為施振部件的壓電元件120為矩形狀，被設(shè)置為收納在上述側(cè)壁部119bl
10內(nèi)。作為撓性印刷基板的撓性基板157與該壓電元件120的端部電氣連接。通過(guò)該撓性基板157，將來(lái)自防塵過(guò)濾器控制電路121的后面敘述的預(yù)定電氣信號(hào)輸入到壓電元件120， 使壓電元件120產(chǎn)生預(yù)定的振動(dòng)。撓性基板157利用樹(shù)脂和銅箔等制成，具有柔軟性，所以很少產(chǎn)生使壓電元件120的振動(dòng)衰減的情況。并且，通過(guò)把撓性基板157設(shè)置在振動(dòng)振幅小的部位(后面敘述的振動(dòng)的波節(jié)位置)，能夠進(jìn)一步抑制振動(dòng)的衰減。另一方面，在具有下面敘述的抖動(dòng)校正機(jī)構(gòu)的情況下，壓電元件120相對(duì)于機(jī)身單元100進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。因此，在防塵過(guò)濾器控制電路121位于與機(jī)身單元100 —體的固定部件中的情況下，撓性基板 157根據(jù)抖動(dòng)校正機(jī)構(gòu)的動(dòng)作而變形并移位。該情況時(shí)，由于撓性基板157具有柔軟性而且薄，所以是有效的。在本實(shí)施例的情況下，撓性基板157能從一處拉出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以最適合于具有抖動(dòng)校正機(jī)構(gòu)的照相機(jī)。從防塵過(guò)濾器119的表面脫離的塵埃如后面所述，由于其振動(dòng)的慣性力和重力的作用，落到機(jī)身單元100的下側(cè)。因此，最好在防塵過(guò)濾器119的下側(cè)附近設(shè)置由粘接部件、 粘接帶等形成的保持部件。該保持部件能夠可靠地保持落下的塵埃，使其不再返回到防塵過(guò)濾器119的表面。下面，簡(jiǎn)單說(shuō)明抖動(dòng)校正功能。該抖動(dòng)校正機(jī)構(gòu)如圖1所示，由X軸陀螺儀160、Y 軸陀螺儀161、防抖控制電路162、X軸致動(dòng)器163、Y軸致動(dòng)器164、X框165、Y框166 (支架146)、框架167、位置檢測(cè)傳感器168和致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路169構(gòu)成。X軸陀螺儀160檢測(cè)照相機(jī)繞X軸的抖動(dòng)的角速度。Y軸陀螺儀161檢測(cè)照相機(jī)繞Y軸的抖動(dòng)的角速度。防抖控制電路162根據(jù)這些來(lái)自X軸陀螺儀160和Y軸陀螺儀161的角速度信號(hào)，運(yùn)算抖動(dòng)補(bǔ)償量。致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路169根據(jù)該運(yùn)算的抖動(dòng)補(bǔ)償量，在設(shè)攝影光軸的方向?yàn)閆軸方向的情況下，使作為攝像元件的CCD 117在垂直于攝影光軸的XY平面內(nèi)垂直的作為第1方向的 X軸方向和作為第2方向的Y軸方向上位移移動(dòng)，以補(bǔ)償抖動(dòng)。其中，在從致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路 169輸入了預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，X軸致動(dòng)器163沿X軸方向驅(qū)動(dòng)X框165。同樣，在從致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路169輸入了預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，Y軸致動(dòng)器164沿Y軸方向驅(qū)動(dòng)Y框166。因此， 把X軸致動(dòng)器163和Y軸致動(dòng)器164用作驅(qū)動(dòng)源，把X框165和搭載了攝像單元116中的 (XD117的Y框166(支架146)設(shè)為相對(duì)于框架167移動(dòng)的移動(dòng)對(duì)象物。其中，X軸致動(dòng)器 163和Y軸致動(dòng)器164采用組合了電磁旋轉(zhuǎn)電機(jī)和絲杠進(jìn)給機(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(cè)傳感器168檢測(cè)X框165和Y框166 的位置。防抖控制電路162根據(jù)該位置檢測(cè)傳感器168的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路 169驅(qū)動(dòng)X軸致動(dòng)器163和Y軸致動(dòng)器164，控制CXD 117的位置。此處，參照?qǐng)D4A 圖10更具體地說(shuō)明第1實(shí)施例的塵埃去除機(jī)構(gòu)。防塵過(guò)濾器 119形成薄壁箱形形狀。該箱的底面部119a總體上形成多邊形的板狀(在本實(shí)施例中為四邊形)?；蛘?，底面部119a也可以是由包括圓在內(nèi)的曲線圍成的形狀。即，防塵過(guò)濾器119 的底面部119a也可以是總體上形成圓形，并將該圓的一部分剪切成直線狀而成為具有一條邊的D形狀?；蛘撸€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鼓形。 這樣，也可以是組合了曲線和直線的形狀。此外，防塵過(guò)濾器119具有從底面部119a的整個(gè)端面部朝向上述圖像形成元件的方向傾斜預(yù)定角度并延伸出來(lái)的足部11%。利用底面部119a和足部119b，箱狀防塵過(guò)濾器119形成為底面部119a和側(cè)壁部119bl成為大致均勻厚度的箱形形狀。并且，利用上述的安裝機(jī)構(gòu)來(lái)安裝防塵過(guò)濾器119，使得該防塵過(guò)濾器
11119的透光部(成像光線通過(guò)區(qū)域149)在光學(xué)LPF 118的前面?zhèn)雀糸_(kāi)預(yù)定的間隔與光學(xué) LPF 118相對(duì)配置。這里，箱形形狀的防塵過(guò)濾器119的上述底面部119a和側(cè)壁部119bl 兩者可以形成為較薄且均勻的厚度，且只要至少上述底面部119a形成為較薄且均勻的厚度即可。并且，在防塵過(guò)濾器119的側(cè)壁部119bl的平面部上，通過(guò)例如利用粘接劑的粘接等配設(shè)有壓電元件120。壓電元件120是用于對(duì)該防塵過(guò)濾器119的底面部119a施加振動(dòng)的施振部件。通過(guò)這樣在防塵過(guò)濾器119上配置壓電元件120，形成振子170。在對(duì)壓電元件120施加了預(yù)定的頻率電壓時(shí)，該振子170共振振動(dòng)，并以較大的振幅產(chǎn)生圖5A 圖5C 所示的與底面部119a垂直的彎曲振動(dòng)。這里，當(dāng)考慮對(duì)足部119b和底面部119a進(jìn)行一體成型時(shí)，構(gòu)成防塵過(guò)濾器119的足部119b(側(cè)壁部119bl)與底面部119a所成的角度優(yōu)選為90°以上。并且，考慮其投影面積的放大和剛性時(shí)，可以設(shè)為135°左右以下。此外，用近似于圓筒面的面構(gòu)成連接底面部119a和側(cè)壁部119bl的面時(shí)，防塵過(guò)濾器119的剛性更高，從而能夠使防塵過(guò)濾器119 小型化。并且，在本實(shí)施例中，對(duì)防塵過(guò)濾器119的底面部119a和足部119b進(jìn)行了一體成型，但也可以用各自獨(dú)立的部件構(gòu)成并接合。另一方面，在圖4A和圖4B中僅配置了一個(gè)壓電元件120，但也可以配置多個(gè)。此外，壓電元件120也可以配置在防塵過(guò)濾器119的內(nèi)表面(攝像元件側(cè)的面)上。雖未特別示出，在壓電元件120上形成有第一信號(hào)電極和設(shè)在與該第一信號(hào)電極相對(duì)的背面，并通過(guò)側(cè)壁部繞到上述第一信號(hào)電極所在一側(cè)的面的第二信號(hào)電極。并且，上述具有導(dǎo)電性圖案的撓性基板157與第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極電氣連接。由通過(guò)撓性基板157連接的防塵過(guò)濾器控制電路121對(duì)各個(gè)信號(hào)電極施加具有預(yù)定周期的驅(qū)動(dòng)電壓。 通過(guò)施加該驅(qū)動(dòng)電壓，能夠使防塵過(guò)濾器119產(chǎn)生圖5A 圖5C所示的二維駐波彎曲振動(dòng)。 并且，防塵過(guò)濾器119的底面部119a的尺寸為長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度是LA，與該長(zhǎng)邊垂直的短邊的長(zhǎng)度是LB(對(duì)應(yīng)于圖8和圖9中記述的尺寸)。其中，圖5A所示的防塵過(guò)濾器119是矩形的，所以與后面敘述的本發(fā)明的“假想矩形” 一致(長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度LA等于假想矩形的邊的長(zhǎng)度LF)。圖5A所示的彎曲振動(dòng)表示駐波振動(dòng)。在圖5A中，在表示振動(dòng)的波節(jié)區(qū)域(振動(dòng)振幅小的區(qū)域)173的黑色線狀區(qū)域中，黑色越深，振動(dòng)振幅越小。另外，圖5A中所示的網(wǎng)格是有限元法的分割網(wǎng)格。在振動(dòng)速度大的情況下，如圖5A所示，在波節(jié)區(qū)域173的間隔小時(shí)，在波節(jié)區(qū)域 173中產(chǎn)生大的面內(nèi)振動(dòng)(沿著面的方向的振動(dòng))。由此，使處于波節(jié)區(qū)域173的塵埃沿面內(nèi)振動(dòng)方向產(chǎn)生大的慣性力(參照后面敘述的圖10的質(zhì)點(diǎn)Y2的運(yùn)動(dòng)。以波節(jié)為中心，在 Y2和Y2'之間進(jìn)行圓弧振動(dòng))。如果使防塵過(guò)濾器119的面在與重力平行的方向上傾斜， 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173中的塵埃。另外，圖5Α中的白色區(qū)域表示振動(dòng)振幅大的區(qū)域。附著在該白色區(qū)域中的塵?？梢酝ㄟ^(guò)振動(dòng)所施加的慣性力來(lái)去除。也可以對(duì)壓電元件120輸入不同頻率的電信號(hào)，按照在波節(jié)區(qū)域173中具有振動(dòng)振幅的其他振動(dòng)模式(例如圖6所示的振動(dòng)模式)進(jìn)行施振來(lái)去除附著在振動(dòng)波節(jié)區(qū)域173中的塵埃。圖5Α所示的彎曲振動(dòng)模式通過(guò)對(duì)X方向的彎曲振動(dòng)和Y方向的彎曲振動(dòng)進(jìn)行合成而形成。圖7表示該合成的基本狀態(tài)的情況。當(dāng)將如下振子170搭載在海綿等幾乎沒(méi)有振動(dòng)衰減的部件上并使其自由振動(dòng)時(shí)，通常能夠很容易地獲得產(chǎn)生圖7所示的網(wǎng)格狀的波節(jié)區(qū)域173的振動(dòng)模式，所述振子170是通過(guò)相對(duì)于防塵過(guò)濾器119的中心軸X對(duì)稱(chēng)配置兩個(gè)壓電元件120、120'而成。另外，在圖7的主視圖中，利用虛線表示波節(jié)區(qū)域173(把線寬方向振動(dòng)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(zhǎng)λ x的駐波彎曲振動(dòng)，并且在Y方向產(chǎn)生波長(zhǎng)λ γ的駐波彎曲振動(dòng)，并將兩種駐波合成的狀態(tài)。如果把0點(diǎn)設(shè)為χ = 0、y = 0的原點(diǎn)，在設(shè)A為振幅(此處是設(shè)為固定值，但實(shí)際上根據(jù)振動(dòng)模式和輸入到壓電元件的功率而變化)，設(shè)m、η為對(duì)應(yīng)于振動(dòng)模式的固有振動(dòng)的次數(shù)而且是包含0的正整數(shù)，設(shè)Y為任意的相位角時(shí)，任意的點(diǎn)P(x，y)的Z方向的振動(dòng)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，
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)裝置，其特征在于，包括防塵部件，其設(shè)置在保持用于生成光學(xué)圖像的圖像形成元件的圖像形成單元的前面， 該防塵部件構(gòu)成為箱狀，具有多邊形狀的板狀透光部，其讓從所述圖像形成元件入射的光或者入射到所述圖像形成元件的光透過(guò)；以及多個(gè)足部，所述多個(gè)足部從所述透光部的全部邊或全部邊的附近向所述圖像形成單元所在的方向傾斜預(yù)定角度延伸； 支持部件，其被構(gòu)成為支持所述多個(gè)足部；施振部件，其固定在所述多個(gè)足部中的至少一個(gè)上，被構(gòu)成為對(duì)所述透光部的表面施加垂直的振動(dòng)振幅；以及彈性部件，其被設(shè)置為密閉所述多個(gè)足部與所述支持部件之間， 其中，所述透光部和所述多個(gè)足部是用相同的材料形成的，并且所述防塵部件由設(shè)置在所述多個(gè)足部與所述支持部件之間的所述彈性部件的彈力保持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述多個(gè)足部分別包括能夠設(shè)置所述施振部件的側(cè)壁部；以及形成于所述側(cè)壁部的一端部且不與所述施振部件接觸的突出部，所述彈性部件被設(shè)置在對(duì)所述突出部與所述支持部件之間進(jìn)行密閉的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述突出部與所述支持部件卡合，并且所述彈性部件被設(shè)置在如下所述的位置處產(chǎn)生維持所述突出部與所述支持部件之間的卡合狀態(tài)的作用力，且對(duì)所述突出部與所述支持部件之間進(jìn)行密閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)裝置，其特征在于，所述側(cè)壁部與所述突出部的截面為大致L字狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)裝置，其特征在于，所述彈性部件被設(shè)置在由所述突出部與所述支持部件形成的槽部中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)裝置，其特征在于，所述支持部件包括 與所述突出部卡合的第一支持部件；以及與所述突出部一起形成設(shè)置所述彈性部件的槽部的第二支持部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述施振部件為矩形，所述施振部件被設(shè)置為收納在所述側(cè)壁部?jī)?nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)裝置，其特征在于，所述施振部件被設(shè)置為其長(zhǎng)度方向的一邊大致平行于所述板狀透光部的一邊， 如下所述的第一假想線與第二假想線一致，該第一假想線是連接所述施振部件的長(zhǎng)度方向一邊的中點(diǎn)與所述板狀透光部的一邊的中點(diǎn)的假想線，該第二假想線是連接所述板狀透光部的振動(dòng)中心與所述板狀透光部的一邊的中點(diǎn)的假想線。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)裝置，其特征在于， 所述透光部為矩形，所述側(cè)壁部大致垂直于所述透光部而延伸，所述突出部大致平行于所述透光部而從所述側(cè)壁部延伸。
10.一種圖像設(shè)備，其特征在于，包括圖像形成單元，其保持用于生成光學(xué)圖像的圖像形成元件；防塵部件，其設(shè)置在所述圖像形成單元的前面，該防塵部件被構(gòu)成為箱狀，具有多邊形狀的板狀透光部，其讓從所述圖像形成元件入射的光或者入射到所述圖像形成元件的光透過(guò)；以及多個(gè)足部，該多個(gè)足部從所述透光部的全部邊或全部邊的附近向所述圖像形成單元所在的方向傾斜預(yù)定角度延伸；支持部件，其被構(gòu)成為支持所述多個(gè)足部；施振部件，其固定在所述多個(gè)足部中的至少一個(gè)上，被構(gòu)成為對(duì)所述透光部的表面施加垂直的振動(dòng)振幅；以及彈性部件，其被設(shè)置為密閉所述多個(gè)足部與所述支持部件之間， 其中，所述透光部和所述多個(gè)足部是用相同的材料形成的，并且所述防塵部件由設(shè)置在該防塵部件的足部與支持部件之間的所述彈性部件的彈力保持。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像設(shè)備，其特征在于， 所述多個(gè)足部分別包括能夠設(shè)置所述施振部件的側(cè)壁部；以及形成于所述側(cè)壁部的一端部且不與所述施振部件接觸的突出部，所述彈性部件被設(shè)置在對(duì)所述突出部與所述支持部件之間進(jìn)行密閉的位置處。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像設(shè)備，其特征在于， 所述突出部與所述支持部件卡合，并且所述彈性部件被設(shè)置在如下所述的位置處產(chǎn)生維持所述突出部與所述支持部件之間的卡合狀態(tài)的作用力，且對(duì)所述突出部與所述支持部件之間進(jìn)行密閉。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像設(shè)備，其特征在于，所述側(cè)壁部與所述突出部的截面為大致L字狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像設(shè)備，其特征在于，所述彈性部件被設(shè)置在由所述突出部與所述支持部件形成的槽部中。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像設(shè)備，其特征在于，所述支持部件包括 與所述突出部卡合的第一支持部件；以及與所述突出部一起形成設(shè)置所述彈性部件的槽部的第二支持部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像設(shè)備，其特征在于， 所述施振部件為矩形，所述施振部件被設(shè)置為收納在所述側(cè)壁部?jī)?nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像設(shè)備，其特征在于，所述施振部件被設(shè)置為其長(zhǎng)度方向的一邊大致平行于所述板狀透光部的一邊， 如下所述的第一假想線與第二假想線一致，該第一假想線是連接所述施振部件的長(zhǎng)度方向一邊的中點(diǎn)與所述板狀透光部的一邊的中點(diǎn)的假想線，該第二假想線是連接所述板狀透光部的振動(dòng)中心與所述板狀透光部的一邊的中點(diǎn)的假想線。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像設(shè)備，其特征在于，所述透光部為矩形，所述側(cè)壁部大致垂直于所述透光部而延伸， 所述突出部大致平行于所述透光部而從所述側(cè)壁部延伸。
全文摘要
振動(dòng)裝置及使用該振動(dòng)裝置的圖像設(shè)備。在保持圖像形成元件的圖像形成單元的前面設(shè)置的防塵部件被構(gòu)成為箱狀，其具有讓射向上述圖像形成元件的光透過(guò)的多邊形的板狀透光部，和從該透光部的全部邊的附近向所述圖像形成單元所在的方向傾斜預(yù)定角度而延伸的多個(gè)足部。透光部和多個(gè)足部由相同材料形成。施振部件固定在至少一個(gè)足部上。防塵部件由彈性部件的彈性力保持，該彈性部件被配置為對(duì)支持足部的支持部件與上述多個(gè)足部之間進(jìn)行密閉。
文檔編號(hào)G03B17/02GK102455570SQ20111029737
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者須永正明 申請(qǐng)人:奧林巴斯映像株式會(huì)社