JP2021180411A - Imaging apparatus and method for controlling imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide an imaging apparatus that can reduce power consumption and reduce vibration control time when vibrating an optical member to remove a foreign substance.SOLUTION: An imaging apparatus comprises: an optical member; a piezoelectric element that vibrates the optical member; vibration detection means that detects the magnitude of the amplitude of the optical member; driving means that drives the piezoelectric element within a scan frequency range including a plurality of resonance points of the optical member to change the magnitude of the drive frequency of the piezoelectric element in a predetermined direction; and control means that controls the driving means such that the rate of change of the drive frequency per drive time in a first frequency range in which an amplitude detected by the vibration detection means becomes less than a first threshold, of a plurality of frequency ranges obtained by partitioning the scan frequency range, becomes larger than the rate of change in a second frequency range in which the amplitude becomes equal to or more than the first threshold.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus and a control method for the image pickup apparatus.

従来から、デジタルカメラ等の撮像装置は、レンズ等の光学系を通過した光束を撮像素子に受光させて、当該光束を撮像素子により電気信号に変換することで被写体の像を撮像する。この種の撮像装置では、撮像素子の被写体側に、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の光学部材が配置されている。これらの光学部材の表面に塵埃等の異物が付着すると、付着部分が黒点となって撮像した画像に写りこんでしまう。特にデジタルカメラ等の撮像装置では、銀塩カメラのように撮影毎にフィルムを送る動作が不要であるため、光学部材に付着した異物は同じ位置に留まり続けてしまう。 Conventionally, an image pickup device such as a digital camera has an image pickup element receives a light flux that has passed through an optical system such as a lens, and the light beam is converted into an electric signal by the image pickup element to capture an image of a subject. In this type of image pickup device, an optical member such as an optical low-pass filter or an infrared cut filter is arranged on the subject side of the image pickup element. When foreign matter such as dust adheres to the surface of these optical members, the adhered portion becomes a black spot and is reflected in the captured image. In particular, in an image pickup device such as a digital camera, unlike a silver halide camera, it is not necessary to feed the film for each shooting, so that foreign matter adhering to the optical member continues to stay at the same position.

上記の事象を回避するために、特許文献１は、撮像素子の被写体側に設けられた光学ローパスフィルタを圧電素子で振動させ、光学ローパスフィルタの表面に付着した塵埃等の異物を除去する技術を開示している。 In order to avoid the above phenomenon, Patent Document 1 discloses a technique of vibrating an optical low-pass filter provided on the subject side of an image pickup element with a piezoelectric element to remove foreign substances such as dust adhering to the surface of the optical low-pass filter. It is disclosed.

ここで、共振周波数は光学ローパスフィルタの外形、板厚、物性値などにより決定される。そのため、加工精度や製造工程などのバラツキに起因して、各々の光学ローパスフィルタにおいて共振周波数に相違が生じる。 Here, the resonance frequency is determined by the outer shape of the optical low-pass filter, the plate thickness, the physical property value, and the like. Therefore, the resonance frequency differs in each optical low-pass filter due to variations in processing accuracy, manufacturing process, and the like.

そこで、上記のバラツキを考慮した周波数範囲で光学ローパスフィルタを振動させる方法として、圧電素子に印加する電圧の周波数を段階的に変化させることが提案されている。例えば、特許文献２では、圧電素子に印加する電圧の周波数を共振周波数より低い周波数から開始し、所定の周波数帯域を所定のステップ数で分割したステップ幅ごとに徐々に高くスイープさせて共振周波数より高い周波数で終了する。 Therefore, as a method of vibrating the optical low-pass filter in a frequency range in consideration of the above variation, it has been proposed to change the frequency of the voltage applied to the piezoelectric element stepwise. For example, in Patent Document 2, the frequency of the voltage applied to the piezoelectric element is started from a frequency lower than the resonance frequency, and a predetermined frequency band is gradually swept higher by each step width divided by a predetermined number of steps to be higher than the resonance frequency. It ends at a high frequency.

特開２００９−０１７４６１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-017461 特許第４９２６８５５号公報Japanese Patent No. 4926855

しかしながら、特許文献２によれば、光学ローパスフィルタを振動させて異物を除去する際に、圧電素子の駆動時間が長くなる分、多くの電力を消費してしまう。 However, according to Patent Document 2, when the optical low-pass filter is vibrated to remove foreign matter, a large amount of electric power is consumed because the driving time of the piezoelectric element becomes long.

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、光学部材の振動による異物除去の際に、消費電力の低減および振動制御時間の短縮を可能とする撮像装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an image pickup apparatus capable of reducing power consumption and vibration control time when removing foreign substances due to vibration of an optical member.

本発明の一実施形態の撮像装置は、光学部材と、光学部材を振動させる圧電素子と、光学部材の振幅の大きさを検出する振動検出手段と、光学部材の複数の共振点を含む走査周波数範囲で圧電素子を駆動させ、圧電素子の駆動周波数の大きさを所定方向に変更する駆動手段と、走査周波数範囲を区画した複数の周波数範囲のうち、振動検出手段で検出される振幅が第１閾値未満となる第１周波数範囲における駆動時間当たりの駆動周波数の変化率が、振幅が第１閾値以上となる第２周波数範囲における当該変化率よりも大きくなるように駆動手段を制御する制御手段と、を備える。 The image pickup apparatus according to the embodiment of the present invention includes an optical member, a piezoelectric element that vibrates the optical member, a vibration detecting means for detecting the magnitude of the amplitude of the optical member, and a scanning frequency including a plurality of resonance points of the optical member. Of the driving means that drives the piezoelectric element within the range and changes the magnitude of the driving frequency of the piezoelectric element in a predetermined direction, and the plurality of frequency ranges that divide the scanning frequency range, the amplitude detected by the vibration detecting means is the first. A control means for controlling the drive means so that the rate of change of the drive frequency per drive time in the first frequency range less than the threshold value is larger than the rate of change in the second frequency range in which the amplitude is equal to or more than the first threshold value. , Equipped with.

本発明によれば、光学部材の振動による異物除去の際に、消費電力の低減と振動制御時間の短縮が可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce power consumption and vibration control time when removing foreign matter due to vibration of an optical member.

第１実施形態の撮像装置を含むカメラシステムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the camera system which includes the image pickup apparatus of 1st Embodiment. 撮像ユニットの構成を概略的に示した分解斜視図である。It is an exploded perspective view which showed the structure of the image pickup unit roughly. 圧電素子の電極の配置例を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement example of the electrode of a piezoelectric element. 光学ローパスフィルタの振動状態を示す平面図である。It is a top view which shows the vibration state of an optical low-pass filter. 圧電素子駆動回路と圧電素子の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a piezoelectric element drive circuit and a piezoelectric element. 圧電素子駆動回路の動作と、振動検出回路の検出波形を示す動作波形図である。It is an operation waveform diagram which shows the operation of a piezoelectric element drive circuit, and the detection waveform of a vibration detection circuit. 振動検出回路の振幅電圧と駆動周波数の特性、または振動検出回路駆動周波数と印加時間の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the amplitude voltage and the drive frequency of a vibration detection circuit, or the characteristic of a vibration detection circuit drive frequency and application time. 第１実施形態の異物除去モードの動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the foreign matter removal mode of 1st Embodiment. 第２実施形態の異物除去モードの動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the foreign matter removal mode of 2nd Embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。ただし、以下の実施形態で説明されている特徴のすべてが本発明に必須のものであるとは限らない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings and the like. However, not all of the features described in the following embodiments are essential to the present invention.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の撮像装置を含むカメラシステムの構成例を示す図である。
第１実施形態のカメラシステムはレンズ交換式の電子カメラであって、撮像装置の一例であるカメラ本体１００と、カメラ本体１００に着脱可能なレンズユニット２００とを備える。以下の説明ではレンズ交換式カメラの構成例について説明するが、本発明は、レンズ交換を前提としないいわゆるレンズ一体型の撮像装置にも適用できる。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a camera system including the image pickup apparatus of the first embodiment.
The camera system of the first embodiment is an interchangeable lens type electronic camera, and includes a camera body 100 which is an example of an image pickup device, and a lens unit 200 which can be attached to and detached from the camera body 100. In the following description, a configuration example of an interchangeable lens camera will be described, but the present invention can also be applied to a so-called lens-integrated image pickup device that does not assume interchangeable lenses.

まず、レンズユニット２００の構成について説明する。
レンズユニット２００は、レンズ制御回路２０２と、ＡＦ駆動回路２０３と、絞り駆動回路２０４と、撮像レンズ２０５および絞り２０６とを備える。 First, the configuration of the lens unit 200 will be described.
The lens unit 200 includes a lens control circuit 202, an AF drive circuit 203, an aperture drive circuit 204, an image pickup lens 205, and an aperture 206.

レンズ制御回路２０２は、レンズユニット２００側の制御を担う回路である。カメラ本体１００にレンズユニット２００が装着された状態では、レンズ制御回路２０２は、マウント接点２０１を介してカメラ本体１００と通信を行う。これにより、カメラ本体１００とレンズユニット２００が連携してカメラシステムの撮像時の制御が行われる。また、レンズ制御回路２０２は、ＡＦ駆動回路２０３および絞り駆動回路２０４を介して、レンズユニット２００内の撮像レンズ２０５および絞り２０６の駆動を行う。 The lens control circuit 202 is a circuit responsible for controlling the lens unit 200 side. When the lens unit 200 is attached to the camera body 100, the lens control circuit 202 communicates with the camera body 100 via the mount contact 201. As a result, the camera body 100 and the lens unit 200 cooperate to control the camera system at the time of imaging. Further, the lens control circuit 202 drives the image pickup lens 205 and the aperture 206 in the lens unit 200 via the AF drive circuit 203 and the aperture drive circuit 204.

撮像レンズ２０５は、ズーム、フォーカシング等の動作を行う複数のレンズを含み、後述する撮像素子１０６の撮像面に被写体からの光束による光学像を結像させる。なお、図１では、簡単のため撮像レンズ２０５を１枚のレンズで示している。 The image pickup lens 205 includes a plurality of lenses that perform operations such as zooming and focusing, and forms an optical image of a light flux from a subject on the image pickup surface of an image pickup device 106, which will be described later. In FIG. 1, the image pickup lens 205 is shown as a single lens for the sake of simplicity.

ＡＦ駆動回路２０３は、例えばステッピングモータを含み、レンズ制御回路２０２の制御により撮像レンズ２０５内のフォーカスレンズの位置を変化させる。これにより、ＡＦ駆動回路２０３は、撮像素子１０６の撮像面に被写体の像を合焦させる。
絞り駆動回路２０４は、例えばオートアイリス等の絞り機構を含み、レンズ制御回路２０２の制御により絞り２０６の絞り量を変化させる。 The AF drive circuit 203 includes, for example, a stepping motor, and changes the position of the focus lens in the image pickup lens 205 under the control of the lens control circuit 202. As a result, the AF drive circuit 203 focuses the image of the subject on the image pickup surface of the image pickup element 106.
The aperture drive circuit 204 includes an aperture mechanism such as an auto iris, and changes the aperture amount of the aperture 206 under the control of the lens control circuit 202.

続いて、カメラ本体１００の構成について説明する。
カメラ本体１００は、システム制御回路１０１、ファインダ内モニタ１０２、ＴＦＴモニタ１０５、撮像ユニット３００、圧電素子駆動回路１０７、振動検出回路１０８を有する。また、カメラ本体１００は、シャッタ１０９、シャッタ制御回路１１０、ＥＥＰＲＯＭ１１１、操作部材１１３を有する。 Subsequently, the configuration of the camera body 100 will be described.
The camera body 100 includes a system control circuit 101, an in-finder monitor 102, a TFT monitor 105, an image pickup unit 300, a piezoelectric element drive circuit 107, and a vibration detection circuit 108. Further, the camera body 100 includes a shutter 109, a shutter control circuit 110, an EEPROM 111, and an operation member 113.

システム制御回路１０１は、制御手段の一例であって、カメラ本体１００側の制御を含めてカメラシステムの全体動作を制御するプロセッサである。システム制御回路１０１は、ファインダ内モニタ１０２、ＴＦＴモニタ１０５、撮像ユニット３００の撮像素子１０６、圧電素子駆動回路１０７、振動検出回路１０８、シャッタ制御回路１１０、ＥＥＰＲＯＭ１１１、操作部材１１３と接続される。また、システム制御回路１０１は、記録装置１１２に対する書き込みまたは読み込みの制御を行う。また、システム制御回路１０１は、レンズユニット２００のレンズ制御回路２０２とマウント接点２０１を介して通信を行う。システム制御回路１０１は、マウント接点２０１を介して信号を受信することにより、レンズユニット２００が接続されてレンズ制御回路２０２との通信が可能になったことを検知できる。 The system control circuit 101 is an example of control means, and is a processor that controls the entire operation of the camera system including the control on the camera body 100 side. The system control circuit 101 is connected to the monitor 102 in the finder, the TFT monitor 105, the image pickup element 106 of the image pickup unit 300, the piezoelectric element drive circuit 107, the vibration detection circuit 108, the shutter control circuit 110, the EEPROM 111, and the operation member 113. Further, the system control circuit 101 controls writing or reading to the recording device 112. Further, the system control circuit 101 communicates with the lens control circuit 202 of the lens unit 200 via the mount contact 201. By receiving the signal via the mount contact 201, the system control circuit 101 can detect that the lens unit 200 is connected and communication with the lens control circuit 202 is possible.

ファインダ内モニタ１０２は、接眼レンズ１０３および接眼枠１０４を介してユーザに画像データや撮像情報を提示する液晶表示装置である。ファインダ内モニタ１０２は、例えば、撮像素子１０６から出力された画像信号に基づきシステム制御回路１０１で生成された表示画像（ライブビュー画像など）を表示する。 The monitor 102 in the viewfinder is a liquid crystal display device that presents image data and imaging information to the user via the eyepiece lens 103 and the eyepiece frame 104. The monitor 102 in the finder displays, for example, a display image (live view image, etc.) generated by the system control circuit 101 based on the image signal output from the image sensor 106.

ＴＦＴモニタ１０５は、例えば、カメラ本体１００の背面に設けられた液晶表示装置である。ＴＦＴモニタ１０５は、いわゆるライブビュー画像、設定メニュー画像、記録済みの画像などを表示してユーザに提示する機能を担う。 The TFT monitor 105 is, for example, a liquid crystal display device provided on the back surface of the camera body 100. The TFT monitor 105 has a function of displaying a so-called live view image, a setting menu image, a recorded image, and the like and presenting them to the user.

撮像ユニット３００は、光学ローパスフィルタ３０１、圧電素子３０２、撮像素子１０６を含むモジュールである。
撮像素子１０６は、撮像レンズ２０５を通過した光束による被写体の像を撮像して画像信号を出力する。撮像素子１０６は、例えば、ＸＹアドレス方式のＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等で構成される。撮像素子１０６の駆動周波数は、システム制御回路１０１により制御されている。また、撮像素子１０６の画像信号には、不図示の撮像回路で各種画像処理およびＡ／Ｄ変換処理が施される。これにより、システム制御回路１０１にはデジタルの画像信号が入力される。 The image pickup unit 300 is a module including an optical low-pass filter 301, a piezoelectric element 302, and an image pickup element 106.
The image pickup element 106 takes an image of the subject by the light flux passing through the image pickup lens 205 and outputs an image signal. The image sensor 106 is composed of, for example, an XY address type CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or the like. The drive frequency of the image pickup device 106 is controlled by the system control circuit 101. Further, the image signal of the image pickup device 106 is subjected to various image processing and A / D conversion processing by an image pickup circuit (not shown). As a result, a digital image signal is input to the system control circuit 101.

光学ローパスフィルタ３０１は、モアレの抑制のために撮像素子１０６の前方に配置される光学部材である。光学ローパスフィルタ３０１は、圧電素子３０２による加振により、異物の除去を行う機能も担う。圧電素子３０２は、光学ローパスフィルタ３０１を加振させるアクチュエータであり、例えばピエゾ素子等の単板の圧電素子で構成される。 The optical low-pass filter 301 is an optical member arranged in front of the image pickup device 106 in order to suppress moire. The optical low-pass filter 301 also has a function of removing foreign matter by vibration by the piezoelectric element 302. The piezoelectric element 302 is an actuator that vibrates the optical low-pass filter 301, and is composed of a single-plate piezoelectric element such as a piezo element.

圧電素子駆動回路１０７は、駆動手段の一例であって、システム制御回路１０１から指示された周波数で圧電素子３０２を駆動させる。これにより、光学ローパスフィルタ３０１が圧電素子３０２によって加振され、異物の除去が行われる。
振動検出回路１０８は、振動検出手段の一例であって、光学ローパスフィルタ３０１の振動の大きさに比例した振幅の正弦波の入力を圧電素子３０２から受ける。また、振動検出回路１０８は、振幅を保持するピークホールド回路を有している。システム制御回路１０１は、駆動周波数と振動検出回路１０８の出力に応じて、共振周波数の検出や駆動用の検出手段の判別を行うことができる。 The piezoelectric element drive circuit 107 is an example of the drive means, and drives the piezoelectric element 302 at a frequency instructed by the system control circuit 101. As a result, the optical low-pass filter 301 is vibrated by the piezoelectric element 302, and foreign matter is removed.
The vibration detection circuit 108 is an example of vibration detection means, and receives an input of a sine wave having an amplitude proportional to the magnitude of vibration of the optical low-pass filter 301 from the piezoelectric element 302. Further, the vibration detection circuit 108 has a peak hold circuit that holds the amplitude. The system control circuit 101 can detect the resonance frequency and determine the driving detection means according to the drive frequency and the output of the vibration detection circuit 108.

シャッタ１０９は、シャッタ制御回路１１０によって駆動される機械フォーカルプレーンシャッタであり、撮像レンズ２０５と撮像素子１０６の間に配置される。シャッタ１０９は、先幕および後幕の走行により撮像レンズ２０５から入射する光の通過時間を制御することで、入射光の光量を調整する。 The shutter 109 is a mechanical focal plane shutter driven by the shutter control circuit 110, and is arranged between the image pickup lens 205 and the image pickup element 106. The shutter 109 adjusts the amount of incident light by controlling the passing time of the light incident from the image pickup lens 205 by traveling the front curtain and the rear curtain.

ＥＥＰＲＯＭ１１１は、工場出荷時に調整されたカメラ本体１００内の各種調整値などの情報を記憶する記憶媒体である。
記録装置１１２は、例えば、画像の記録が指示されたときに、システム制御回路１０１から供給された画像データを記録する。記録装置１１２は、例えば、半導体メモリ等の記録媒体や、ハードディスク等で構成される。記録装置１１２は、カメラ本体１００に着脱可能に取り付けられてもよく、カメラ本体１００に内蔵されていてもよい。 The EEPROM 111 is a storage medium for storing information such as various adjustment values in the camera body 100 adjusted at the time of shipment from the factory.
The recording device 112 records, for example, the image data supplied from the system control circuit 101 when the recording of the image is instructed. The recording device 112 is composed of, for example, a recording medium such as a semiconductor memory, a hard disk, or the like. The recording device 112 may be detachably attached to the camera body 100, or may be built in the camera body 100.

操作部材１１３は、光学ローパスフィルタ３０１の表面に付着した塵埃等の異物の除去指示を受け付けるユーザインタフェースである。ユーザは操作部材１１３を操作することで、フィルタ上の異物の除去をカメラ本体１００に手動で実行させることができる。 The operation member 113 is a user interface that receives an instruction for removing foreign matter such as dust adhering to the surface of the optical low-pass filter 301. By operating the operation member 113, the user can manually cause the camera body 100 to remove foreign matter on the filter.

図２は、撮像ユニット３００の構成を概略的に示した分解斜視図である。
光学ローパスフィルタ３０１は、水晶からなる矩形状の１枚の複屈折板であり、撮像素子１０６の前方に配置される。光学ローパスフィルタ３０１の表面の撮像有効領域３０３には、赤外カットや反射防止等の光学的なコーティングが施されている。 FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of the image pickup unit 300.
The optical low-pass filter 301 is a rectangular birefringent plate made of quartz, and is arranged in front of the image pickup device 106. The image pickup effective region 303 on the surface of the optical low-pass filter 301 is coated with an optical coating such as infrared cut and antireflection.

ここで、本実施形態では異物の付着する部材が光学ローパスフィルタ３０１である場合を説明するが、異物の付着する部材は光学ローパスフィルタ３０１に限定されない。すなわち、本発明は、撮像ユニット３００において光軸上に配置され、振動させることで付着した異物を除去可能な他の光学部材（例えば赤外吸収フィルタ等）を振動させる構成でもよい。 Here, the case where the member to which the foreign matter adheres is the optical low-pass filter 301 will be described in the present embodiment, but the member to which the foreign matter adheres is not limited to the optical low-pass filter 301. That is, the present invention may be configured to vibrate another optical member (for example, an infrared absorption filter) that is arranged on the optical axis in the image pickup unit 300 and can remove foreign matter attached by vibrating.

圧電素子３０２は、単板の短冊形状に形成され、光学ローパスフィルタ３０１の撮影有効領域外に接着されて保持される。例えば、圧電素子３０２は、光学ローパスフィルタ３０１の撮像有効領域の外側にある一方の周縁部３０４において、圧電素子３０２の長辺が光学ローパスフィルタ３０１の短辺（側辺）と平行になるように貼着される。 The piezoelectric element 302 is formed in the shape of a strip of a single plate, and is adhered and held outside the photographing effective region of the optical low-pass filter 301. For example, in the piezoelectric element 302, the long side of the piezoelectric element 302 is parallel to the short side (side side) of the optical low-pass filter 301 at one peripheral edge portion 304 outside the image pickup effective region of the optical low-pass filter 301. It will be pasted.

すなわち、カメラ本体１００が正位置にある場合、圧電素子３０２は光学ローパスフィルタ３０１の左右いずれかの辺付近に平行に貼着されている。そして、圧電素子３０２は、当該辺に平行な複数の節部を有するように光学ローパスフィルタ３０１を波状に定在波振動させる。
なお、本実施形態は１つの圧電素子３０２のみを異物の除去に用いる例について説明するが、圧電素子３０２は上記の光学ローパスフィルタ３０１の左右の両辺に貼着されていてもよい。 That is, when the camera body 100 is in the normal position, the piezoelectric element 302 is attached in parallel to the vicinity of either the left or right side of the optical low-pass filter 301. Then, the piezoelectric element 302 causes the optical low-pass filter 301 to vibrate in a wavy standing wave so as to have a plurality of nodes parallel to the sides.
Although the present embodiment describes an example in which only one piezoelectric element 302 is used for removing foreign matter, the piezoelectric element 302 may be attached to both the left and right sides of the above optical low-pass filter 301.

光学ローパスフィルタ保持部材３０５は、光学ローパスフィルタ３０１を保持し、撮像素子保持部材３０６にビス３１３で固定される部材である。光学ローパスフィルタ保持部材３０５は、例えば、樹脂または金属により形成されている。 The optical low-pass filter holding member 305 is a member that holds the optical low-pass filter 301 and is fixed to the image sensor holding member 306 with a screw 313. The optical low-pass filter holding member 305 is made of, for example, resin or metal.

付勢部材３０７は、光学ローパスフィルタ３０１を撮像素子１０６の方向に付勢する部材であって、光学ローパスフィルタ保持部材３０５に係止される。
ここで、付勢部材３０７及び光学ローパスフィルタ３０１の撮像有効領域３０３は、デジタルカメラ１００本体のグランドに接地される。これにより、光学ローパスフィルタ３０１表面の撮像有効領域３０３に対する塵埃等の静電気的な付着を抑制できる。 The urging member 307 is a member that urges the optical low-pass filter 301 in the direction of the image pickup element 106, and is locked to the optical low-pass filter holding member 305.
Here, the image pickup effective region 303 of the urging member 307 and the optical low-pass filter 301 is grounded to the ground of the digital camera 100 main body. This makes it possible to suppress electrostatic adhesion of dust or the like to the image pickup effective region 303 on the surface of the optical low-pass filter 301.

弾性部材３０８は、断面が略円形を呈する枠状の弾性部材である。弾性部材３０８は、光学ローパスフィルタ３０１と光学ローパスフィルタ保持部材３０５とに挟まれて密着保持される。
弾性部材３０８の密着力は、付勢部材３０７による撮像素子１０６の方向への付勢力により決定される。なお、弾性部材３０８は例えばゴムであってもよいし、プラスチック等の高分子重合体を用いてもよい。 The elastic member 308 is a frame-shaped elastic member having a substantially circular cross section. The elastic member 308 is sandwiched between the optical low-pass filter 301 and the optical low-pass filter holding member 305 and is held in close contact with the elastic member 308.
The adhesion force of the elastic member 308 is determined by the urging force of the urging member 307 in the direction of the image pickup element 106. The elastic member 308 may be, for example, rubber, or a polymer polymer such as plastic may be used.

波長板３０９は、位相板（偏光解消板）、赤外カットフィルタおよび光学ローパスフィルタ３０１に対し、屈折方向が９０度異なる複屈折板を貼り合わせた光学部材である。波長板３０９は、光学ローパスフィルタ保持部材３０５に接着固定される。 The wave plate 309 is an optical member in which a birefringence plate having a refraction direction different by 90 degrees is attached to a phase plate (depolarization plate), an infrared cut filter, and an optical low-pass filter 301. The wave plate 309 is adhesively fixed to the optical low-pass filter holding member 305.

フレキシブルプリント基板３１０は、圧電素子３０２に導電性接着剤にて接着される。
フレキシブルプリント基板３１０を介して、圧電素子駆動回路１０７から圧電素子３０２に周期的な電圧が印加されると、圧電素子３０２は周期的に伸縮運動を行い、光学ローパスフィルタ３０１を振動させる。 The flexible printed substrate 310 is adhered to the piezoelectric element 302 with a conductive adhesive.
When a periodic voltage is applied from the piezoelectric element drive circuit 107 to the piezoelectric element 302 via the flexible printed substrate 310, the piezoelectric element 302 periodically expands and contracts to vibrate the optical low-pass filter 301.

すなわち、圧電素子３０２が伸縮運動することにより光学ローパスフィルタ３０１には周期的な屈曲変形が生じ、定常状態で屈曲定在波振動となる。
なお、圧電素子３０２に印加される電圧の周波数を光学ローパスフィルタ３０１の固有モードの共振周波数近傍とすることで、光学ローパスフィルタ３０１に発生させる振動の振幅を増大させることができる。また、共振周波数は光学ローパスフィルタ３０１の形状、板厚、材質等により異なる。例えばデジタルカメラ１００の工場出荷時には光学ローパスフィルタ３０１の共振周波数の情報がＥＥＰＲＯＭ１１１に記憶される。 That is, when the piezoelectric element 302 expands and contracts, the optical low-pass filter 301 undergoes periodic bending deformation, resulting in bending standing wave vibration in a steady state.
By setting the frequency of the voltage applied to the piezoelectric element 302 to be close to the resonance frequency of the intrinsic mode of the optical low-pass filter 301, the amplitude of the vibration generated in the optical low-pass filter 301 can be increased. Further, the resonance frequency differs depending on the shape, plate thickness, material, etc. of the optical low-pass filter 301. For example, when the digital camera 100 is shipped from the factory, information on the resonance frequency of the optical low-pass filter 301 is stored in the EEPROM 111.

撮像素子保持部材３０６は、矩形の開口部を有する板状の部材である。撮像素子保持部材３０６には、当該開口部から撮像素子１０６が露出するように撮像素子１０６が固着される。撮像素子保持部材３０６は、カメラ本体１００に固定される。 The image sensor holding member 306 is a plate-shaped member having a rectangular opening. The image sensor 106 is fixed to the image sensor holding member 306 so that the image sensor 106 is exposed from the opening. The image sensor holding member 306 is fixed to the camera body 100.

マスク３１１は、撮像素子１０６に撮像光路外からの余計な光が入射することを防ぐための遮光部材である。マスク３１１は、光学ローパスフィルタ保持部材３０５と撮像素子１０６とに挟まれて密着保持される。 The mask 311 is a light-shielding member for preventing extra light from outside the image pickup optical path from being incident on the image pickup element 106. The mask 311 is sandwiched between the optical low-pass filter holding member 305 and the image pickup device 106 and is held in close contact with the mask 311.

撮像素子付勢部材３１２は、左右一対の板バネ状の付勢部材である。撮像素子付勢部材３１２は、撮像素子保持部材３０６にビス３１３で固定され、撮像素子１０６を撮像素子保持部材３０６に押し付ける。 The image pickup element urging member 312 is a pair of left and right leaf spring-shaped urging members. The image pickup element urging member 312 is fixed to the image pickup element holding member 306 with a screw 313, and the image pickup element 106 is pressed against the image pickup element holding member 306.

このように、撮像ユニット３００の光学ローパスフィルタ３０１は、付勢部材３０７と弾性部材３０８とに挟み込まれ、振動自在に支持されている。そして圧電素子３０２により光学ローパスフィルタ３０１が振動させられることで、光学ローパスフィルタ３０１の表面に付着した異物を振り落とすことができる。 As described above, the optical low-pass filter 301 of the image pickup unit 300 is sandwiched between the urging member 307 and the elastic member 308, and is oscillatedly supported. Then, by vibrating the optical low-pass filter 301 by the piezoelectric element 302, foreign matter adhering to the surface of the optical low-pass filter 301 can be shaken off.

次に、図３を参照しつつ、圧電素子の電極配置について説明する。なお、図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、電極の配置を最も簡略化した場合を示すものであり、本発明の構成は図３の例に限定されるものではない。 Next, the electrode arrangement of the piezoelectric element will be described with reference to FIG. Note that FIGS. 3 (A) and 3 (B) show the case where the arrangement of the electrodes is most simplified, and the configuration of the present invention is not limited to the example of FIG.

図３（Ａ）は、圧電素子３０２の表面（第一面側、ここではＦ面とする）と、裏面（第二面側、ここではＢ面とする）と、側面を示している。図３（Ｂ）は、圧電素子３０２をＦ面側から見た斜視図である。
圧電素子３０２は、１枚のピエゾ素子である圧電部材３０２ａと、圧電部材３０２ａの上に設けられた４つの電極（電極ＡＦ、電極ＡＢ、電極ＳＦ、電極ＳＢ）を有する。 FIG. 3A shows the front surface (first surface side, here F surface), the back surface (second surface side, here B surface), and the side surface of the piezoelectric element 302. FIG. 3B is a perspective view of the piezoelectric element 302 as viewed from the F surface side.
The piezoelectric element 302 has one piezoelectric member 302a, which is a piezo element, and four electrodes (electrode AF, electrode AB, electrode SF, electrode SB) provided on the piezoelectric member 302a.

上記の電極のうち、電極ＡＦと電極ＡＢは、光学ローパスフィルタ３０１に定在波を励起させるための駆動電極（第一駆動電極、第二駆動電極）である。電極ＡＦと電極ＡＢは、圧電部材３０２ａを挟んで対向して配置される。
制御回路である圧電素子駆動回路１０７が、電極ＡＦと電極ＡＢに交互に電圧を印加することにより、矢印Ｙ方向と平行な節と腹を複数有する定在波振動を発生させる。 Among the above electrodes, the electrode AF and the electrode AB are drive electrodes (first drive electrode, second drive electrode) for exciting a standing wave in the optical low-pass filter 301. The electrode AF and the electrode AB are arranged so as to face each other with the piezoelectric member 302a interposed therebetween.
The piezoelectric element drive circuit 107, which is a control circuit, alternately applies a voltage to the electrodes AF and AB to generate standing wave vibration having a plurality of nodes and antinodes parallel to the arrow Y direction.

また、電極ＳＦは、圧電部材３０２ａおよび光学ローパスフィルタ３０１に発生した振動を検出するための振動検出電極である。電極ＳＢは、常時接地されたグランド電極であり、圧電部材３０２ａを挟んで電極ＳＦに対向して設けられる。グランド電極である電極ＳＢに対して、電極ＳＦで発生する電荷電圧の変化を監視することで、振動を検出することができる。 Further, the electrode SF is a vibration detection electrode for detecting the vibration generated in the piezoelectric member 302a and the optical low-pass filter 301. The electrode SB is a ground electrode that is always grounded, and is provided so as to face the electrode SF with the piezoelectric member 302a interposed therebetween. Vibration can be detected by monitoring the change in the charge voltage generated in the electrode SF with respect to the electrode SB, which is the ground electrode.

駆動電極である電極ＡＦと電極ＡＢは、光学ローパスフィルタ３０１に定在波振動を発生させるための電極である。そのため、大きな駆動力を得るために、電極ＡＦと電極ＡＢは、電極ＳＦと電極ＳＢに対して相対的にできる限り大きいことが好ましい。
また、振動検出電極である電極ＳＦは、駆動電極によって発生された定在波振動を適切に捉えるため、定在波の節と腹が発生する方向である矢印Ｙ方向（節方向、もしくは腹方向）に直交する矢印Ｘ方向が、長辺方向となるような形状が好ましい。 The driving electrodes AF and AB are electrodes for generating standing wave vibration in the optical low-pass filter 301. Therefore, in order to obtain a large driving force, it is preferable that the electrode AF and the electrode AB are as large as possible relative to the electrode SF and the electrode SB.
Further, the electrode SF, which is a vibration detection electrode, appropriately captures the standing wave vibration generated by the drive electrode, so that the direction in which the standing wave node and antinode are generated is the arrow Y direction (node direction or antinode direction). A shape is preferable in which the X direction of the arrow orthogonal to is the long side direction.

電極ＡＦ、電極ＡＢ、電極ＳＦ、電極ＳＢは、独立してフレキシブルプリント基板３１０に接続される。そして、フレキシブルプリント基板３１０の配線を介して、駆動電極である電極ＡＦと電極ＡＢは圧電素子駆動回路１０７に接続され、振動検出電極である電極ＳＦは振動検出回路１０８に接続され、電極ＳＢはグランドに接続される。 The electrode AF, the electrode AB, the electrode SF, and the electrode SB are independently connected to the flexible printed substrate 310. Then, the electrode AF and the electrode AB, which are drive electrodes, are connected to the piezoelectric element drive circuit 107, the electrode SF, which is a vibration detection electrode, is connected to the vibration detection circuit 108, and the electrode SB is connected to the vibration detection circuit 108 via the wiring of the flexible printed substrate 310. Connected to the ground.

上記のように構成された圧電素子３０２は、図２に示すように、光学ローパスフィルタ３０１の周縁部３０４にＢ面もしくはＦ面が接着されて固定される。
圧電素子３０２が接着される領域（図２の周縁部３０４）は、圧電素子３０２の駆動力をロスしないように、つまり、光学ローパスフィルタ３０１に直接接触するように、導電コーティングや光学的コーティングを施さないことが好ましい。ただし、グランド電極である電極ＳＢが接触する領域は、撮像有効領域３０３から導電コーティングを伸延して電極ＳＢと導通させてもよい。この場合には、撮像有効領域３０３の接地をより安定させることができ、好ましい。 As shown in FIG. 2, the piezoelectric element 302 configured as described above is fixed to the peripheral edge portion 304 of the optical low-pass filter 301 by adhering the B surface or the F surface.
The region to which the piezoelectric element 302 is adhered (peripheral portion 304 in FIG. 2) is coated with a conductive coating or an optical coating so as not to lose the driving force of the piezoelectric element 302, that is, to directly contact the optical low-pass filter 301. It is preferable not to apply. However, in the region where the electrode SB, which is the ground electrode, comes into contact, the conductive coating may be extended from the image pickup effective region 303 to make it conductive with the electrode SB. In this case, the grounding of the effective imaging region 303 can be made more stable, which is preferable.

次に、図４を参照して、異物を除去するときの光学ローパスフィルタ３０１の振動状態について説明する。 Next, with reference to FIG. 4, the vibration state of the optical low-pass filter 301 when removing foreign matter will be described.

図４は、圧電素子３０２に駆動電圧を印加した際の光学ローパスフィルタ３０１および圧電素子３０２の状態変化（振動形状）を表している。図４では、撮像ユニット３００のうち、光学ローパスフィルタ３０１および圧電素子３０２を取り出して示している。圧電素子３０２は、光学ローパスフィルタ３０１にＢ面側が接着されることで、光学ローパスフィルタ３０１と一体的に設けられている。 FIG. 4 shows a state change (vibration shape) of the optical low-pass filter 301 and the piezoelectric element 302 when a driving voltage is applied to the piezoelectric element 302. In FIG. 4, the optical low-pass filter 301 and the piezoelectric element 302 of the image pickup unit 300 are taken out and shown. The piezoelectric element 302 is provided integrally with the optical low-pass filter 301 by adhering the B-plane side to the optical low-pass filter 301.

フレキシブルプリント基板３１０を通じて圧電素子３０２の電極ＡＦに正の電圧を印加し、電極ＡＢをグランド（０［Ｖ］）とした場合を考える。このとき、圧電素子３０２は面方向に伸びて、厚み方向に縮む。すると、圧電素子３０２と接着された光学ローパスフィルタ３０１は、接着面が拡大する方向に力を受ける。このような力を受けると、光学ローパスフィルタ３０１を断面方向から見た場合、圧電素子３０２側の面が伸びる方向に変形し、その対向面が縮む方向に変形するので、圧電素子３０２を頂点に乗せた凸形状となる。この変形が連鎖して、光学ローパスフィルタ３０１を断面方向から見ると、凹凸形状が連続した屈曲変形が生じる。すなわち、電極ＡＦに正の電圧が印加されると、光学ローパスフィルタ３０１には図４の実線で示すような屈曲変形が生じる。 Consider a case where a positive voltage is applied to the electrode AF of the piezoelectric element 302 through the flexible printed substrate 310 and the electrode AB is set to ground (0 [V]). At this time, the piezoelectric element 302 extends in the surface direction and contracts in the thickness direction. Then, the optical low-pass filter 301 bonded to the piezoelectric element 302 receives a force in the direction in which the bonded surface expands. When such a force is applied, when the optical low-pass filter 301 is viewed from the cross-sectional direction, the surface on the piezoelectric element 302 side is deformed in the extending direction and the facing surface thereof is deformed in the contracting direction. It becomes a convex shape on which it is placed. When this deformation is chained and the optical low-pass filter 301 is viewed from the cross-sectional direction, bending deformation in which the uneven shape is continuous occurs. That is, when a positive voltage is applied to the electrode AF, the optical low-pass filter 301 undergoes bending deformation as shown by the solid line in FIG.

同様に、電極ＡＢに正の電圧を印加し、電極ＡＦをグランド（０［Ｖ］）とした場合を考える。このとき、圧電素子３０２は面方向に縮み、厚み方向に伸びる。すると、圧電素子３０２と接着された光学ローパスフィルタ３０１は、接着面が収縮する方向に力を受ける。このような力を受けると、光学ローパスフィルタ３０１を断面方向から見た場合、圧電素子３０２側の面が縮む方向に変形し、その対向面が伸びる方向に変形するので、圧電素子３０２を内側に抱え込んだ凹形状となる。すなわち、上記の場合には電極ＡＦに正の電圧を印加したときとは逆向きの変形が生じ、光学ローパスフィルタ３０１には、図４の破線に示すような屈曲変形が生じる。 Similarly, consider a case where a positive voltage is applied to the electrode AB and the electrode AF is set to ground (0 [V]). At this time, the piezoelectric element 302 contracts in the surface direction and expands in the thickness direction. Then, the optical low-pass filter 301 bonded to the piezoelectric element 302 receives a force in the direction in which the bonded surface contracts. When such a force is applied, when the optical low-pass filter 301 is viewed from the cross-sectional direction, the surface on the piezoelectric element 302 side is deformed in the contracting direction, and the facing surface thereof is deformed in the extending direction. Therefore, the piezoelectric element 302 is moved inward. It becomes a concave shape that is held. That is, in the above case, deformation occurs in the direction opposite to that when a positive voltage is applied to the electrode AF, and bending deformation occurs in the optical low-pass filter 301 as shown by the broken line in FIG.

したがって、電極ＡＦに正の電圧を印加し電極ＡＢをグランドとする状態と、電極ＡＢに正の電圧を印加し電極ＡＦをグランドとする状態とを、交互に周期的に切り替えると定在波振動が生じることになる。つまり、圧電部材３０２ａの作用により、図４の実線の状態と破線の状態を交互に繰り返す周期的な振動を生じることができる。この周期的な電圧の周波数は、光学ローパスフィルタ３０１の固有モードの共振周波数近傍とすると、小さな印加電圧で大きな振幅を効率よく得ることができる。また、光学ローパスフィルタ３０１の共振周波数は複数存在し、各々の共振周波数で電圧を印加すると各々異なる次数の振動モードで振動させることができる。図４においては、腹が７つ生じる７次振動モードと、８つ生じる８次振動モードの例をそれぞれ示している。 Therefore, if a positive voltage is applied to the electrode AF and the electrode AB is grounded, and a positive voltage is applied to the electrode AB and the electrode AF is grounded, the standing wave vibration is alternately and periodically switched. Will occur. That is, by the action of the piezoelectric member 302a, it is possible to generate periodic vibration in which the state of the solid line and the state of the broken line in FIG. 4 are alternately repeated. When the frequency of this periodic voltage is close to the resonance frequency of the intrinsic mode of the optical low-pass filter 301, a large amplitude can be efficiently obtained with a small applied voltage. Further, there are a plurality of resonance frequencies of the optical low-pass filter 301, and when a voltage is applied at each resonance frequency, the optical low-pass filter 301 can be vibrated in vibration modes of different orders. FIG. 4 shows an example of a 7th vibration mode in which 7 antinodes are generated and an 8th vibration mode in which 8 antinodes are generated.

ここで、図５および図６を用いて、圧電素子３０２および駆動回路と、その駆動方法について説明する。図５は、制御回路である圧電素子駆動回路１０７と圧電素子３０２の概略説明図である。図６は、図５の圧電素子駆動回路１０７の動作と、振動検出回路１０８の検出結果を説明するための動作波形図である。 Here, the piezoelectric element 302, the drive circuit, and the drive method thereof will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a schematic explanatory view of the piezoelectric element drive circuit 107 and the piezoelectric element 302, which are control circuits. FIG. 6 is an operation waveform diagram for explaining the operation of the piezoelectric element drive circuit 107 of FIG. 5 and the detection result of the vibration detection circuit 108.

図５に示すように、圧電素子駆動回路１０７は、＋Ｖの電圧を与える直流電源５００と、スイッチング素子５０１ａ〜５０１ｄを含む。また、圧電素子駆動回路１０７は、スイッチング素子５０１ａ〜５０１ｄの周期的なスイッチングを行う制御部（不図示）を含む。制御部は、制御部に包含されるパルス発生回路の駆動パルスに応じて一定の周期を生成し、スイッチング素子５０１ａ〜５０１ｄのスイッチングを行う。 As shown in FIG. 5, the piezoelectric element drive circuit 107 includes a DC power supply 500 that applies a voltage of + V, and switching elements 501a to 501d. Further, the piezoelectric element drive circuit 107 includes a control unit (not shown) that periodically switches the switching elements 501a to 501d. The control unit generates a constant period according to the drive pulse of the pulse generation circuit included in the control unit, and switches the switching elements 501a to 501d.

圧電部材３０２ａには、上記のように駆動電極である電極ＡＦ、電極ＡＢと、振動検出電極である電極ＳＦと、グランド電極である電極ＳＢが設けられている。このうち、電極ＡＦはスイッチング素子５０１ａ、５０１ｂに接続されており、電極ＡＢはスイッチング素子５０１ｃ、５０１ｄに接続されている。電極ＳＦは振動検出回路１０８と接続されている。また、直流電源５００には、スイッチング素子５０１ａ、５０１ｃが接続されており、グランドには電極ＳＢ、スイッチング素子５０１ｂ、５０１ｄがそれぞれ接続されている。 As described above, the piezoelectric member 302a is provided with an electrode AF and an electrode AB which are drive electrodes, an electrode SF which is a vibration detection electrode, and an electrode SB which is a ground electrode. Of these, the electrode AF is connected to the switching elements 501a and 501b, and the electrode AB is connected to the switching elements 501c and 501d. The electrode SF is connected to the vibration detection circuit 108. Further, switching elements 501a and 501c are connected to the DC power supply 500, and electrodes SB and switching elements 501b and 501d are connected to the ground, respectively.

図６に示す３つのタイミングチャートは、いずれも横軸が経過時間であり、縦軸が電圧である。電極ＡＦおよび電極ＡＢには、図示するように、パルス発生回路の駆動パルスにより、交互に＋Ｖと０を繰り返す方形波が印加される。 In each of the three timing charts shown in FIG. 6, the horizontal axis is the elapsed time and the vertical axis is the voltage. As shown in the figure, a square wave that alternately repeats + V and 0 is applied to the electrode AF and the electrode AB by the drive pulse of the pulse generation circuit.

制御部によりスイッチング素子５０１ａおよび５０１ｄがＯＮされ、スイッチング素子５０１ｂおよび５０１ｃがＯＦＦされると、圧電素子駆動回路１０７には図５の一点鎖線Ｉａのように電流が流れる。このとき、電極ＡＦは電圧＋Ｖ、電極ＡＢは電圧０となる。逆に、制御部によりスイッチング素子５０１ｂおよび５０１ｃがＯＮされ、スイッチング素子５０１ａおよび５０１ｄがＯＦＦされると、圧電素子駆動回路１０７には図５の点線Ｉｂのように電流が流れる。このとき、電極ＡＦは電圧０、電極ＡＢは電圧＋Ｖとなる。上記の動作を光学ローパスフィルタ３０１の共振周波数で繰り返すことで、圧電素子３０２を振動させることができる。 When the switching elements 501a and 501d are turned on and the switching elements 501b and 501c are turned off by the control unit, a current flows through the piezoelectric element drive circuit 107 as shown by the alternate long and short dash line Ia in FIG. At this time, the electrode AF has a voltage + V, and the electrode AB has a voltage of 0. On the contrary, when the switching elements 501b and 501c are turned on by the control unit and the switching elements 501a and 501d are turned off, a current flows through the piezoelectric element drive circuit 107 as shown by the dotted line Ib in FIG. At this time, the electrode AF has a voltage of 0, and the electrode AB has a voltage + V. By repeating the above operation at the resonance frequency of the optical low-pass filter 301, the piezoelectric element 302 can be vibrated.

振動検出回路１０８は、圧電部材３０２ａの伸縮によって生じる電位差を検出する回路である。電極ＳＦを用いた振動状態の検出については後述する。 The vibration detection circuit 108 is a circuit that detects a potential difference caused by expansion and contraction of the piezoelectric member 302a. The detection of the vibration state using the electrode SF will be described later.

図４に戻り、光学ローパスフィルタ３０１の振動状態について説明を続ける。
上記のように、圧電素子３０２の伸縮により光学ローパスフィルタ３０１に定在波振動が発生する。図４に示すように、定在波振動では振動の節部（ｄ１、ｄ２、・・・、Ｄ１、Ｄ２、・・・）と腹部とが交互に生じる。振動の節部は振幅がほぼ零となる位置であり、振動の腹部は隣り合う節部間において振幅が最大となる位置である。光学ローパスフィルタ３０１の表面に付着した塵埃等をふるい落とすには、付着力以上の力が発生するように加速度を塵埃等に加えなければならない。ところが、振動の節部では振幅がほぼ零であることから発生する加速度もほぼ零であり、付着力に抗して塵埃等をふるい落とすことができない。そのため、１つの振動モードだけで光学ローパスフィルタ３０１を振動させると、振動の節部には塵埃等が残ってしまう。 Returning to FIG. 4, the vibration state of the optical low-pass filter 301 will be described.
As described above, the expansion and contraction of the piezoelectric element 302 causes standing wave vibration in the optical low-pass filter 301. As shown in FIG. 4, in the standing wave vibration, the vibration nodes (d1, d2, ..., D1, D2, ...) And the abdomen are alternately generated. The vibration node is the position where the amplitude is almost zero, and the vibration abdomen is the position where the amplitude is maximum between the adjacent nodes. In order to eliminate dust and the like adhering to the surface of the optical low-pass filter 301, acceleration must be applied to the dust and the like so that a force equal to or greater than the adhesive force is generated. However, since the amplitude is almost zero at the node of the vibration, the acceleration generated is also almost zero, and it is not possible to eliminate dust and the like against the adhesive force. Therefore, if the optical low-pass filter 301 is vibrated in only one vibration mode, dust or the like remains in the vibration node.

この点を改善するため、本実施形態では、所定の振動モードで光学ローパスフィルタ３０１を振動させた後、もう１つ別の振動モードで光学ローパスフィルタ３０１を振動させるように圧電素子３０２が制御される。これにより、最初の振動モードで残った塵埃等を、その後の別の振動モードで除去することができる。この場合に、所定の振動モードの節部と別の振動モードの節部が重なってしまうと、重なった節部の塵埃等が除去できないため、節部は重ならないようにしなければならない。したがって、使用される振動モードの組合せは偶数節（奇数次）および奇数節（偶数次）であることが望ましい。本実施形態では、７次振動モード（８節）および８次振動モード（９節）を組み合わせて使用している。 In order to improve this point, in the present embodiment, the piezoelectric element 302 is controlled so as to vibrate the optical low-pass filter 301 in a predetermined vibration mode and then vibrate the optical low-pass filter 301 in another vibration mode. NS. As a result, dust and the like remaining in the first vibration mode can be removed in another vibration mode thereafter. In this case, if the knots of the predetermined vibration mode and the knots of another vibration mode overlap, dust and the like of the overlapped knots cannot be removed, so that the knots must not overlap. Therefore, it is desirable that the combination of vibration modes used is even-numbered nodes (odd-order) and odd-numbered nodes (even-order). In this embodiment, the 7th vibration mode (section 8) and the 8th vibration mode (section 9) are used in combination.

また、光学ローパスフィルタ３０１の共振周波数は、光学ローパスフィルタ３０１の形状、板厚、材質等により異なるが、不快な音の発生を抑えるべく、可聴域外となる共振周波数を選択することが好ましい。また、本実施形態では７次振動モードおよび８次振動モードで振動を発生させる例を説明したが、これに限らず、他の次数の振動モードで振動を発生させてもよく、３種類以上の振動モードを用いてもよい。 The resonance frequency of the optical low-pass filter 301 varies depending on the shape, plate thickness, material, and the like of the optical low-pass filter 301, but it is preferable to select a resonance frequency outside the audible range in order to suppress the generation of unpleasant sounds. Further, in the present embodiment, an example in which vibration is generated in the 7th-order vibration mode and the 8th-order vibration mode has been described, but the present invention is not limited to this, and vibration may be generated in other vibration modes of an order of three or more types. A vibration mode may be used.

さらに、本発明の光学部材は光学ローパスフィルタ３０１に限定されない。例えば、本実施形態では水晶複屈折板に定在波振動を励起する構成としたが、複屈折板の材質は水晶ではなくニオブ酸リチウムを用いてもよい。また、複屈折板、位相板および赤外吸収フィルタの貼り合わせで構成される光学ローパスフィルタや、赤外吸収フィルタ単体を光学部材として定在波振動を励起する構成としてもよい。また、複屈折板の前に配置したガラス板単体を光学部材として定在波振動を励起する構成にしてもよい。 Further, the optical member of the present invention is not limited to the optical low-pass filter 301. For example, in the present embodiment, the crystal birefringence plate is configured to excite a standing wave vibration, but the material of the birefringence plate may be lithium niobate instead of quartz. Further, an optical low-pass filter composed of a birefringence plate, a phase plate and an infrared absorption filter bonded together, or an infrared absorption filter alone may be used as an optical member to excite standing wave vibration. Further, a single glass plate arranged in front of the birefringent plate may be used as an optical member to excite standing wave vibration.

図５に戻り、圧電素子３０２の振動状態の検出について説明する。
圧電素子３０２の振動に伴って、圧電効果により電極ＳＦには正弦波の電圧が発生する。このとき、電極ＳＢは常にグランド（０[Ｖ]）に保たれているので、振動検出回路１０８により、図６の「ＳＢ基準ＳＦ」に示される正弦波形が得られる。ここで検出される＋ｖｄ［Ｖ］と−ｖｄ［Ｖ］の電位差は、圧電素子３０２（ひいては光学ローパスフィルタ３０１）の振動振幅に比例する。したがって、「ＳＢ基準ＳＦ」の電圧波形（振動検出波形）を監視することで、振動検出回路１０８は、圧電素子３０２（ひいては光学ローパスフィルタ３０１）の振動状態を検出することが可能となる。 Returning to FIG. 5, the detection of the vibration state of the piezoelectric element 302 will be described.
Along with the vibration of the piezoelectric element 302, a sinusoidal voltage is generated in the electrode SF due to the piezoelectric effect. At this time, since the electrode SB is always kept at the ground (0 [V]), the vibration detection circuit 108 obtains the sine and cosine waveform shown in the “SB reference SF” of FIG. The potential difference between + vd [V] and −vd [V] detected here is proportional to the vibration amplitude of the piezoelectric element 302 (and thus the optical low-pass filter 301). Therefore, by monitoring the voltage waveform (vibration detection waveform) of the "SB reference SF", the vibration detection circuit 108 can detect the vibration state of the piezoelectric element 302 (and thus the optical low-pass filter 301).

振動検出回路１０８が振幅電圧を監視することにより、本実施形態においては共振周波数の検出と振動の故障・異常検知が可能となる。共振周波数の検出に関しては後述する。 By monitoring the amplitude voltage by the vibration detection circuit 108, it is possible to detect the resonance frequency and the failure / abnormality of the vibration in the present embodiment. The detection of the resonance frequency will be described later.

ここで、振動の故障・異常検知の方法としては、共振点での振幅電圧が所定の電圧以下の場合には振動が異常と判断する方法、或いは後述する共振周波数が所定の周波数にない場合に異常と判断する方法などが挙げられる。もっとも、振動の故障・異常検知の方法は上記の例に限定されるものではない。
また、本実施形態においては、駆動用の共振周波数で駆動しているときの振幅のみで故障・異常検知を実施することで、より正確に故障・異常の判別が実施可能である。 Here, as a method of detecting a vibration failure / abnormality, a method of determining that the vibration is abnormal when the amplitude voltage at the resonance point is equal to or less than a predetermined voltage, or a method of determining that the vibration is abnormal when the resonance frequency described later is not at a predetermined frequency. The method of judging that it is abnormal can be mentioned. However, the method of detecting a vibration failure / abnormality is not limited to the above example.
Further, in the present embodiment, it is possible to more accurately determine the failure / abnormality by performing the failure / abnormality detection only by the amplitude when driving at the resonance frequency for driving.

また、振動検出回路１０８は、入力された波形の振幅電圧を保持する機能を有している。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）は、横軸に駆動周波数、縦軸に「ＳＢ基準ＳＦ」波形の振幅電圧をとった振動検出回路１０８の周波数特性を示している。 Further, the vibration detection circuit 108 has a function of holding the amplitude voltage of the input waveform. 7 (A), (B), and (D) show the frequency characteristics of the vibration detection circuit 108 having the drive frequency on the horizontal axis and the amplitude voltage of the “SB reference SF” waveform on the vertical axis.

システム制御回路１０１は、駆動周波数の変化に対して振幅電圧が所定以上で、上昇（高い電圧）から下降に転じる点を共振点と判断し、判断された共振点の周波数を共振周波数とする。図７（Ａ）においては、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４が共振点である。 The system control circuit 101 determines that the point at which the amplitude voltage is equal to or higher than a predetermined value with respect to the change in the drive frequency and changes from rising (high voltage) to falling is defined as a resonance point, and the frequency of the determined resonance point is defined as the resonance frequency. In FIG. 7A, Q1, Q2, Q3, and Q4 are resonance points.

ここで、システム制御回路１０１は、共振点の判断のときに、所定振幅以上で振幅が最大となる点を共振点と判断してもよい。あるいは、システム制御回路１０１は、共振点の判断のときに、所定の周波数期間で振幅電圧の上昇が続き、所定の周波数期間で振幅電圧の下降が続く周波数範囲で、振幅が最大となる点を共振点と判断してもよい。 Here, when determining the resonance point, the system control circuit 101 may determine the point at which the amplitude is maximum at a predetermined amplitude or more as the resonance point. Alternatively, the system control circuit 101 determines the point at which the amplitude becomes maximum in the frequency range in which the amplitude voltage continues to rise in a predetermined frequency period and the amplitude voltage continues to fall in a predetermined frequency period when determining the resonance point. It may be determined as a resonance point.

図７（Ｂ）は、所定の振幅電圧の値に基づいて駆動周波数を区画分けした図である。
上記の様に、本実施形態の異物除去機能では、圧電素子３０２を貼り付けた光学部材の一辺と平行に腹部、節部が発生する共振周波数で圧電素子３０２を駆動させる。このような異物除去機能では、塵埃等の異物を効率よく除去するために、圧電素子３０２によって光学ローパスフィルタ３０１を共振周波数で振動させて、振動の振幅を大きくさせることが好ましいことが知られている。すなわち、図７（Ｂ）において共振点が存在しないＦ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９は振動振幅が小さく異物除去機能としては効率の悪い周波数帯である。 FIG. 7B is a diagram in which the drive frequency is divided based on the value of a predetermined amplitude voltage.
As described above, in the foreign matter removing function of the present embodiment, the piezoelectric element 302 is driven at a resonance frequency in which the abdomen and the node are generated in parallel with one side of the optical member to which the piezoelectric element 302 is attached. In such a foreign matter removing function, it is known that it is preferable to vibrate the optical low-pass filter 301 at a resonance frequency by a piezoelectric element 302 to increase the amplitude of vibration in order to efficiently remove foreign matter such as dust. There is. That is, in FIG. 7B, F1, F3, F5, F7, and F9 having no resonance point are frequency bands having a small vibration amplitude and inefficient as a foreign matter removing function.

図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）の動作制御を行った際の駆動周波数と印加電圧の関係を表した図である。図７（Ｃ）の縦軸は駆動周波数であり、横軸は印加時間である。また、図７（Ｂ）に示す駆動周波数の区画Ｆ１、Ｆ２、…、Ｆ９に対して、図７（Ｃ）に示す印加時間Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔ９がそれぞれ対応している。また、全ての印加時間において駆動周波数を上昇させる時間は等速であり、傾きは常に一定である。
ここで、Ｆ１からＦ９は走査周波数範囲の一例であり、Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９は第１周波数範囲の一例であり、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８は第２周波数範囲の一例である。 FIG. 7C is a diagram showing the relationship between the drive frequency and the applied voltage when the operation control of FIG. 7B is performed. The vertical axis of FIG. 7C is the drive frequency, and the horizontal axis is the application time. Further, the application times T1, T2, ..., T9 shown in FIG. 7C correspond to the driving frequency sections F1, F2, ..., F9 shown in FIG. 7 (B), respectively. Further, the time for raising the drive frequency is constant in all the applied times, and the slope is always constant.
Here, F1 to F9 are examples of the scanning frequency range, F1, F3, F5, F7, and F9 are examples of the first frequency range, and F2, F4, F6, and F8 are examples of the second frequency range. ..

図７（Ｄ）は、図７（Ｂ）で前述した共振点が存在しない区画Ｆ１、Ｆ３、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９を短縮してＦ１’、Ｆ３’、Ｆ５’’、Ｆ７’、Ｆ９’とした図である。図７（Ｅ）は、図７（Ｄ）の動作制御を行った際の駆動周波数と印加電圧の関係を表した図である。図７（Ｅ）の縦軸は駆動周波数であり、横軸は印加時間である。また、図７（Ｄ）に示す駆動周波数の区画Ｆ１’、Ｆ２、…、Ｆ１０に対して、図７（Ｅ）に示す印加時間Ｔ１’、Ｔ２、…、Ｔ１０がそれぞれ対応している。 7 (D) shows F1', F3', F5', F7', F9'by shortening the sections F1, F3, F5, F7, and F9 in which the resonance point does not exist as described above in FIG. 7 (B). It is a diagram. FIG. 7 (E) is a diagram showing the relationship between the drive frequency and the applied voltage when the operation control of FIG. 7 (D) is performed. The vertical axis of FIG. 7 (E) is the drive frequency, and the horizontal axis is the application time. Further, the application times T1', T2, ..., T10 shown in FIG. 7 (E) correspond to the driving frequency sections F1', F2, ..., F10 shown in FIG. 7 (D), respectively.

図７（Ｄ）、（Ｅ）においては、共振点の存在しない区画Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、Ｔ９の印加時間を短縮してＴ１’、Ｔ３’、Ｔ５’、Ｔ７’、Ｔ９’とすること、すなわち、駆動周波数の上昇速度を速める制御が行われている。これにより、共振点の存在しない区画と共振点の存在する区画において、駆動時間当たりの駆動周波数の変化率が変化する。具体的には、共振点の存在しない区画では上記の変化率が、共振点の存在する区画の変化率よりも大きくなる。つまり、図７（Ｂ）、（Ｃ）と比較すると、共振点の存在する区画の変化率は同じである一方、共振点の存在しない区画の変化率は大きい。したがって、本実施形態では、異物除去機能の効率の良い共振点が存在する周波数領域の制御を維持しつつ、Ｔ１０の区画分、印加時間が短縮されている。 In FIGS. 7 (D) and 7 (E), the application time of the compartments T1, T3, T5, T7, and T9 in which the resonance point does not exist is shortened to T1', T3', T5', T7', and T9'. That is, control is performed to increase the ascending speed of the drive frequency. As a result, the rate of change of the drive frequency per drive time changes in the section where the resonance point does not exist and the section where the resonance point exists. Specifically, in the section where the resonance point does not exist, the above-mentioned rate of change is larger than the rate of change in the section where the resonance point exists. That is, as compared with FIGS. 7B and 7C, the rate of change of the section where the resonance point exists is the same, but the rate of change of the section where the resonance point does not exist is large. Therefore, in the present embodiment, the application time is shortened by the division of T10 while maintaining the control of the frequency region in which the efficient resonance point of the foreign matter removing function exists.

上記の構成とすることで、異物除去に適した周波数を維持しつつ、電力消費の低減と動作時間の短縮が可能となる。また、１つの共振周波数から別の共振周波数への変更も緩やかに行われるため、振動モードが急激に変化してしまうこともなく、不快な音の発生も抑制される。 With the above configuration, it is possible to reduce power consumption and operation time while maintaining a frequency suitable for removing foreign matter. Further, since the change from one resonance frequency to another resonance frequency is performed slowly, the vibration mode does not change suddenly, and the generation of unpleasant sound is suppressed.

図８は、第１実施形態の異物除去モードの動作例を示すフローチャートである。図８の例では、異物除去モードにおいて上記の駆動時間の短縮の処理が行われる。 FIG. 8 is a flowchart showing an operation example of the foreign matter removing mode of the first embodiment. In the example of FIG. 8, the above-mentioned processing for shortening the driving time is performed in the foreign matter removing mode.

Ｓ８０１にて、駆動時間短縮を行う異物除去モードが開始される。なお、Ｓ８０１の段階では、後述のカウンタの値は初期化されている。
Ｓ８０２にて、システム制御回路１０１は、圧電素子駆動回路１０７を１００ｋＨｚから１００Ｈｚ刻みで、２００ｋＨｚまでの周波数範囲で駆動させる。なお、Ｓ８０２での駆動周波数の範囲及び周波数の刻みは上記に限定されるものではなく、実施形態の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。 In S801, a foreign matter removing mode for shortening the driving time is started. At the stage of S801, the value of the counter described later is initialized.
In S802, the system control circuit 101 drives the piezoelectric element drive circuit 107 in a frequency range of up to 200 kHz in increments of 100 kHz to 100 Hz. The drive frequency range and frequency step in S802 are not limited to the above, and various changes can be made within the scope of the gist of the embodiment.

Ｓ８０３にて、振動検出回路１０８は、各駆動周波数における圧電素子３０２の振幅電圧を取得する。
Ｓ８０４にて、システム制御回路１０１は、Ｓ８０３にて取得した振幅電圧値から、所定の電圧値未満（第１閾値未満）の区画を抽出する。 In S803, the vibration detection circuit 108 acquires the amplitude voltage of the piezoelectric element 302 at each drive frequency.
In S804, the system control circuit 101 extracts a section less than a predetermined voltage value (less than the first threshold value) from the amplitude voltage value acquired in S803.

Ｓ８０５にて、システム制御回路１０１は、Ｓ８０４で抽出した所定の電圧値未満の区画における周波数の上昇速度を変更する。これにより、次回に行われる異物除去の制御にフィードバックがかかる。
Ｓ８０６にて、システム制御回路１０１は、異物除去動作の駆動回数をカウントする。例えば、システム制御回路１０１は、カウンタ（不図示）の値をインクリメントする。 In S805, the system control circuit 101 changes the ascending speed of the frequency in the section below the predetermined voltage value extracted in S804. As a result, feedback is applied to the control of foreign matter removal performed next time.
In S806, the system control circuit 101 counts the number of times the foreign matter removing operation is driven. For example, the system control circuit 101 increments the value of the counter (not shown).

Ｓ８０７にて、システム制御回路１０１は、Ｓ８０６でカウントされた駆動回数が規定回数に到達したかを判断する。駆動回数が規定回数に到達した場合には、処理がＳ８０８に移行して異物除去動作モードが終了する。一方、駆動回数が規定回数に到達していない場合には、処理がＳ８０２に戻って再度異物除去動作が行われる。
以上で、図８の説明を終了する。 In S807, the system control circuit 101 determines whether the number of drives counted in S806 has reached the specified number of times. When the number of drives reaches the specified number of times, the process shifts to S808 and the foreign matter removal operation mode ends. On the other hand, when the number of drives has not reached the specified number of times, the process returns to S802 and the foreign matter removing operation is performed again.
This is the end of the description of FIG.

第１実施形態の異物除去モードでは、圧電素子駆動回路１０７は、光学ローパスフィルタ３０１の複数の共振点を含む走査周波数範囲で圧電素子３０２を駆動させ、圧電素子３０２の駆動周波数の大きさを所定方向（例えば増加方向）に変更する。システム制御回路１０１は、走査周波数範囲を区画した複数の周波数範囲のうち、圧電素子駆動回路１０７で検出される振幅が閾値未満となる第１周波数範囲での圧電素子３０２の駆動時間を短縮する設定を行う。
これにより、複数の異なる共振周波数で光学ローパスフィルタ３０１を振動させることができ、光学ローパスフィルタ３０１の表面に付着した異物を効果的に除去できる。また、共振点を含まない第１周波数範囲の駆動時間を短縮することで、電力消費の低減と動作時間の短縮が可能となる。 In the foreign matter removing mode of the first embodiment, the piezoelectric element drive circuit 107 drives the piezoelectric element 302 in a scanning frequency range including a plurality of resonance points of the optical low-pass filter 301, and determines the magnitude of the drive frequency of the piezoelectric element 302. Change to the direction (for example, increasing direction). The system control circuit 101 is set to shorten the drive time of the piezoelectric element 302 in the first frequency range in which the amplitude detected by the piezoelectric element drive circuit 107 is less than the threshold value among the plurality of frequency ranges in which the scanning frequency range is divided. I do.
As a result, the optical low-pass filter 301 can be vibrated at a plurality of different resonance frequencies, and foreign matter adhering to the surface of the optical low-pass filter 301 can be effectively removed. Further, by shortening the driving time in the first frequency range not including the resonance point, it is possible to reduce the power consumption and the operating time.

また、２つの異なる第２周波数範囲の間には第１周波数範囲が存在するので、２つの共振周波数の間で光学ローパスフィルタ３０１の振動モードの変化が緩やかになる。これにより、異物除去モードにおいて、振動モードの急激な変化に伴う不快な音の発生を抑制できる。 Further, since the first frequency range exists between the two different second frequency ranges, the change in the vibration mode of the optical low-pass filter 301 becomes gradual between the two resonance frequencies. As a result, in the foreign matter removing mode, it is possible to suppress the generation of an unpleasant sound due to a sudden change in the vibration mode.

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態の異物除去モードの動作例を示すフローチャートである。第２実施形態は、第１実施形態の変形例であって、駆動時間の短縮の処理を行うか否かを電池残量に応じて変更する。
なお、第２実施形態における撮像装置およびカメラシステムの構成は第１実施形態と同様であるので、重複説明はいずれも省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the foreign matter removing mode of the second embodiment. The second embodiment is a modification of the first embodiment, and changes whether or not the process of shortening the drive time is performed according to the remaining battery level.
Since the configurations of the image pickup apparatus and the camera system in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, duplicate description will be omitted.

Ｓ９０１にて、ユーザのモード選択操作に応じて異物除去モードが開始される。なお、Ｓ９０１の段階では、カウンタの値は初期化されている。
Ｓ９０２にて、システム制御回路１０１は、カメラ本体１００の電池残量を検出し、電池残量が閾値（第２閾値）未満かを判断する。電池残量が閾値未満である場合、処理は図８のＳ８０１に移行し、駆動時間短縮を行う異物除去モードの処理（第１実施形態）が実行される。一方、電池残量が閾値以上である場合、処理はＳ９０３に移行する。 In S901, the foreign matter removal mode is started according to the mode selection operation of the user. At the stage of S901, the value of the counter is initialized.
In S902, the system control circuit 101 detects the remaining battery level of the camera body 100 and determines whether the remaining battery level is less than the threshold value (second threshold value). When the remaining battery level is less than the threshold value, the process shifts to S801 of FIG. 8, and the process of the foreign matter removal mode for shortening the drive time (first embodiment) is executed. On the other hand, when the remaining battery level is equal to or higher than the threshold value, the process shifts to S903.

Ｓ９０３にて、システム制御回路１０１は、圧電素子駆動回路１０７を１００ｋＨｚから１００Ｈｚ刻みで、２００ｋＨｚまでの周波数範囲で駆動させる。なお、Ｓ９０３での駆動周波数の範囲及び周波数の刻みは上記に限定されるものではなく、実施形態の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
Ｓ９０４にて、システム制御回路１０１は、異物除去動作の駆動回数をカウントする。例えば、システム制御回路１０１は、カウンタ（不図示）の値をインクリメントする。 In S903, the system control circuit 101 drives the piezoelectric element drive circuit 107 in a frequency range of up to 200 kHz in increments of 100 kHz to 100 Hz. The drive frequency range and frequency step in S903 are not limited to the above, and various changes can be made within the scope of the gist of the embodiment.
In S904, the system control circuit 101 counts the number of times the foreign matter removing operation is driven. For example, the system control circuit 101 increments the value of the counter (not shown).

Ｓ９０５にて、システム制御回路１０１は、Ｓ９０４でカウントされた駆動回数が規定回数に到達したかを判断する。駆動回数が規定回数に到達した場合には、処理がＳ９０６に移行して異物除去動作が終了する。一方、駆動回数が規定回数に到達していない場合には、処理がＳ９０３に戻って再度異物除去動作が行われる。
以上で、図９の説明を終了する。 In S905, the system control circuit 101 determines whether the number of drives counted in S904 has reached the specified number of times. When the number of drives reaches the specified number of times, the process shifts to S906 and the foreign matter removing operation is completed. On the other hand, when the number of drives has not reached the specified number of times, the process returns to S903 and the foreign matter removing operation is performed again.
This is the end of the description of FIG.

第２実施形態の異物除去モードでは、システム制御回路１０１は、カメラ本体１００の電池残量が閾値未満であるときに、第１実施形態の異物除去モードで圧電素子３０２を駆動させる。これにより、電池残量の少ないときに異物除去モードでの消費電力を抑制することができる。また、第２実施形態では、電池残量の多いときには駆動時間の短縮を行わず、共振点の存在しない区画での駆動時間当たりの駆動周波数の変化率を電池残量が閾値未満である場合の変化率よりも小さく（この例では共振点が存在する区間の変化率と等しく）する。よって、この場合には光学ローパスフィルタ３０１の振動で異物を除去する効果を十分に高めることができる。 In the foreign matter removal mode of the second embodiment, the system control circuit 101 drives the piezoelectric element 302 in the foreign matter removal mode of the first embodiment when the remaining battery level of the camera body 100 is less than the threshold value. As a result, it is possible to suppress power consumption in the foreign matter removal mode when the battery level is low. Further, in the second embodiment, when the remaining battery power is large, the driving time is not shortened, and the rate of change of the driving frequency per driving time in the section where the resonance point does not exist is the case where the remaining battery power is less than the threshold value. It is smaller than the rate of change (in this example, it is equal to the rate of change in the section where the resonance point exists). Therefore, in this case, the effect of removing foreign matter by the vibration of the optical low-pass filter 301 can be sufficiently enhanced.

（その他の実施形態）
上記実施形態では、圧電素子３０２の駆動周波数の大きさを増加方向に変更する例を説明したが、駆動周波数の大きさを減少方向に変更するようにしてもよい。
また、上記実施形態において、システム制御回路１０１は、異物の除去率に基づいてフィードバック制御をしてもよい。例えば、異物除去動作の前に撮像素子１０６で異物の付着状態を撮像し、異物除去動作の後に再度撮像素子１０６で異物の付着状態を撮像する。そして、システム制御回路１０１は、異物除去動作の前後の異物の変化を求め、第１実施形態の異物除去モードで動作するかを判断する。例えば、異物の除去率が閾値以上であるときには、システム制御回路１０１は、第１実施形態の異物除去モードで動作時間を短縮してもよい。 (Other embodiments)
In the above embodiment, an example of changing the magnitude of the drive frequency of the piezoelectric element 302 in the increasing direction has been described, but the magnitude of the driving frequency may be changed in the decreasing direction.
Further, in the above embodiment, the system control circuit 101 may perform feedback control based on the removal rate of foreign matter. For example, the image pickup element 106 captures the foreign matter adhesion state before the foreign matter removal operation, and the image pickup element 106 again captures the foreign matter adhesion state after the foreign matter removal operation. Then, the system control circuit 101 obtains a change in the foreign matter before and after the foreign matter removing operation, and determines whether or not the operation is performed in the foreign matter removing mode of the first embodiment. For example, when the foreign matter removal rate is equal to or higher than the threshold value, the system control circuit 101 may shorten the operation time in the foreign matter removal mode of the first embodiment.

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.

１００ カメラ本体
１０１ システム制御回路
１０６ 撮像素子
１０７ 圧電素子駆動回路
１０８ 振動検出回路
３０１ 光学ローパスフィルタ
３０２ 圧電素子

100 Camera body 101 System control circuit 106 Image pickup element 107 Piezoelectric element Drive circuit 108 Vibration detection circuit 301 Optical low-pass filter 302 Piezoelectric element

Claims (7)

光学部材と、
前記光学部材を振動させる圧電素子と、
前記光学部材の振幅の大きさを検出する振動検出手段と、
前記光学部材の複数の共振点を含む走査周波数範囲で前記圧電素子を駆動させ、前記圧電素子の駆動周波数の大きさを所定方向に変更する駆動手段と、
前記走査周波数範囲を区画した複数の周波数範囲のうち、前記振動検出手段で検出される振幅が第１閾値未満となる第１周波数範囲における駆動時間当たりの前記駆動周波数の変化率が、前記振幅が第１閾値以上となる第２周波数範囲における当該変化率よりも大きくなるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備える撮像装置。 Optical members and
A piezoelectric element that vibrates the optical member and
A vibration detecting means for detecting the magnitude of the amplitude of the optical member and
A driving means for driving the piezoelectric element in a scanning frequency range including a plurality of resonance points of the optical member and changing the magnitude of the driving frequency of the piezoelectric element in a predetermined direction.
Of the plurality of frequency ranges in which the scanning frequency range is divided, the rate of change of the drive frequency per drive time in the first frequency range in which the amplitude detected by the vibration detecting means is less than the first threshold value is the amplitude. A control means that controls the drive means so as to be larger than the rate of change in the second frequency range that is equal to or higher than the first threshold value.
An image pickup device equipped with. 前記走査周波数範囲において、２つの異なる前記第２周波数範囲の間には前記第１周波数範囲が存在する
請求項１に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the first frequency range exists between two different second frequency ranges in the scanning frequency range. 前記光学部材からの光束に基づき被写体の像を撮像する撮像素子をさらに備える
請求項１または２に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1 or 2, further comprising an image pickup device that captures an image of a subject based on a light flux from the optical member. 前記圧電素子は、前記光学部材における撮像有効領域の外側に固定される
請求項３に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the piezoelectric element is fixed to the outside of an image pickup effective region in the optical member. 前記制御手段は、前記撮像装置の電池残量が第２閾値未満であるときに、前記第１周波数範囲における前記変化率が、前記第２周波数範囲における前記変化率よりも大きくなるように前記駆動手段に前記圧電素子を駆動させる
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置。 The control means drives the image pickup device so that the rate of change in the first frequency range is larger than the rate of change in the second frequency range when the remaining battery level of the image pickup device is less than the second threshold value. The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the means is used to drive the piezoelectric element. 前記制御手段は、前記撮像装置の電池残量が第２閾値未満であるときの前記第1周波数範囲における前記変化率が、前記電池残量が前記第2閾値以上であるときの前記第1周波数範囲における前記変化率よりも大きくなるように前記駆動手段に前記圧電素子を駆動させる
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撮像装置。 The control means means that the rate of change in the first frequency range when the remaining battery level of the image pickup device is less than the second threshold value is the first frequency when the remaining battery level is equal to or higher than the second threshold value. The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the driving means drives the piezoelectric element so as to be larger than the rate of change in the range. 光学部材と、前記光学部材を振動させる圧電素子と、前記光学部材の振幅の大きさを検出する振動検出手段と、を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記光学部材の複数の共振点を含む走査周波数範囲で前記圧電素子を駆動させ、前記圧電素子の駆動周波数の大きさを所定方向に変更する駆動工程と、
前記走査周波数範囲を区画した複数の周波数範囲のうち、前記振動検出手段で検出される振幅が第１閾値未満となる第１周波数範囲における駆動時間当たりの前記駆動周波数の変化率が、前記振幅が第１閾値以上となる第２周波数範囲における当該変化率よりも大きくなるように前記駆動手段を制御する制御工程と、
を含む撮像装置の制御方法。

A control method for an image pickup apparatus comprising an optical member, a piezoelectric element for vibrating the optical member, and a vibration detecting means for detecting the magnitude of the amplitude of the optical member.
A driving step of driving the piezoelectric element in a scanning frequency range including a plurality of resonance points of the optical member and changing the magnitude of the driving frequency of the piezoelectric element in a predetermined direction.
Of the plurality of frequency ranges in which the scanning frequency range is divided, the rate of change of the drive frequency per drive time in the first frequency range in which the amplitude detected by the vibration detecting means is less than the first threshold value is the amplitude. A control step of controlling the driving means so as to be larger than the rate of change in the second frequency range that is equal to or higher than the first threshold value.
Control method of the image pickup apparatus including.
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