JP4759637B2 - 振動装置及びそれを用いた画像機器 - Google Patents
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Description
全体として板状をなす防塵部材と、
上記防塵部材上に設けられ、単独で振動することによって上記防塵部材に第1の定在波振動を発生させる第1の加振部材と、
上記防塵部材上に設けられ、単独で振動することによって上記防塵部材に第2の定在波振動を発生させる第2の加振部材と、
を具備し、
上記第1の加振部材と上記第2の加振部材は、当該第1の加振部材と当該第2の加振部材とを振動させた際に発生する、上記第1の定在波振動と上記第2の定在波振動とが重なることによって、一方向に進む進行波であって、且つ、振動振幅を殆ど持たない節領域を上記防塵部材の外周側に持つ進行波を発生させる位置に配置されていることを特徴とする。
光学的な画像が生成される画像面を有する画像形成素子と、
全体として板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなし、この透明部が上記画像面に対し所定の間隔を持って対向配設されている防塵部材と、
上記画像形成素子と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に、密閉された空間部を構成すべく当該画像形成素子及び当該防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、
上記画像面に光学画像を生成するための光線が透過する透過範囲外の、上記防塵部材上の位置に配置されていて、単独で振動することによって当該防塵部材に第1の定在波振動を発生させる第1の加振部材と、
上記防塵部材の、上記透過範囲外で、かつ、上記第1の加振部材とは重ならない位置に配置されていて、単独で振動することによって上記防塵部材に第2の定在波振動を発生させる第2の加振部材と、
を具備し、
上記第1の加振部材と上記第2の加振部材は、当該第1の加振部材と当該第2の加振部材とを振動させた際に発生する、上記第1の定在波振動と上記第2の定在波振動とが重なることによって、一方向に進む進行波であって、且つ、振動振幅を殆ど持たない節領域を上記防塵部材の外周側に持つ進行波を発生させる位置に配置されていることを特徴とする。
以下に具体的に例示する本発明の画像機器は、光電変換によって画像信号を得る撮像素子ユニットの塵埃除去機構を有するものであり、ここでは一例として電子カメラ(以下「カメラ」と略称する)の塵埃除去機能に係わる改良技術として説明する。特に、本第1実施形態では、レンズ交換可能な一眼レフレックス式電子カメラ(デジタルカメラ)に関して、図1乃至図3を参照して説明する。尚、図1は、本発明の画像機器の第1実施形態としてのデジタルカメラの主に電気的なシステム構成例を概略的に示すブロック図である。また、図2は、該デジタルカメラの塵埃除去機構を含む撮像素子ユニットの縦断側面図(図3でのAA線断面図)であり、図3は、塵埃除去機構をレンズ側から見た正面図である。
y=0に配置された圧電素子120aのみに後に述べる周波電圧が印加されると、上記(1)式の定在波が発生し、時間t=0の状態が実線で示してある(破線はt=π/ωの状態)。
+A・sin(Y+π/2)・cos(ωt+π/2) …(2)
この(2)式の第2項は、圧電素子120bのみに上記の周波電圧を印加した時の定在波振動を示している。従って、この(2)式は、第1項の圧電素子120aの定在波振動と第2項の圧電素子120bの定在波振動とを重ね合わせることを意味している。
z=A・sin(Y)・cos(ωt)
+A・sin(Y+π/2)・cos(ωt+π/2)
=A・sin(Y)・cos(ωt)−A・cos(Y)・sin(ωt)
=A・sin(Y−ωt)
と変形できる。
z=A・sin(Y−ωt) …(3)
と示すことができ、この(3)式は、進行波を表している。このように、単独で定在波振動を発生させる振動子を2つ、H=k(λy/4)となる位置関係に配置し、それぞれに位相がπ/2ずれた所定周波数の電圧を印加すると、進行波振動を発生させることができる。
fdrv=fpls/4N …(4)
但し、NはN進カウンタ1211への設定値、fplsはクロックジェネレータ1011の出力パルスの周波数、fdrvは圧電素子120aに印加される信号の周波数である。
図13(A)は、本発明の画像機器の第2実施形態としてのデジタルカメラにおける防塵フィルタに発生する振動の様子を説明するための防塵フィルタの正面図であり、図13(B)は、図13(A)のBB線断面図であり、図13(C)は、図13(A)のCC線断面図である。
第1に異なるところは、第1の加振部材としての圧電素子120aの設置位置であり、第2の加振部材としての圧電素子120bが設置されている防塵フィルタ119の裏側(第2の面)と反対側である防塵フィルタ119の表側(第1の面)上で、且つ、圧電素子120bの設置位置近くの防塵フィルタ119の下側に設置してある。但し、圧電素子120aと圧電素子120bの中心位置の間隔Hは、kを奇数として、H=k(λ/4)である(図13(B)の例はk=1であり、圧電素子120aは圧電素子120bと対向するように設けられている)。
図14は、本発明の画像機器の第3実施形態としてのデジタルカメラにおけるBucomが行なうカメラシーケンス(メインルーチン)においてコールされるサブルーチン「無音加振動作」の動作手順を表わすフローチャートを示す図である。
Claims (19)
- 全体として板状をなす防塵部材と、
上記防塵部材上に設けられ、単独で振動することによって上記防塵部材に第1の定在波振動を発生させる第1の加振部材と、
上記防塵部材上に設けられ、単独で振動することによって上記防塵部材に第2の定在波振動を発生させる第2の加振部材と、
を具備し、
上記第1の加振部材と上記第2の加振部材は、当該第1の加振部材と当該第2の加振部材とを振動させた際に発生する、上記第1の定在波振動と上記第2の定在波振動とが重なることによって、一方向に進む進行波であって、且つ、振動振幅を殆ど持たない節領域を上記防塵部材の外周側に持つ進行波を発生させる位置に配置されていることを特徴とする振動装置。 - 上記防塵部材を任意の装置に対して支持するための支持部材をさらに有し、当該支持部材は、当該防塵部材の外周側にある上記進行波の上記振動振幅を殆ど持たない節領域に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の振動装置。
- 上記第1及び第2の加振部材は、上記進行波の進行方向と直交する方向に長辺をもつ略矩形であることを特徴とする請求項1に記載の振動装置。
- 上記第1の加振部材は第1の圧電素子からなり、
上記第2の加振部材は第2の圧電素子からなり、
上記進行波の進行方向の波長λ、kを任意の奇数としたとき、上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子とは、互いにk・(λ/4)離れた位置に設けられることを特徴とする請求項3に記載の振動装置。 - 上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子には、位相がπ/2異なる周波信号が印加されることを特徴とする請求項4に記載の振動装置。
- 上記防塵部材は略矩形であり、
上記進行波の進行方向とは直交する方向には少なくとも波長λ’の定在波が発生し、
上記第1の圧電素子及び上記第2の圧電素子は、上記定在波の波長λ’の1/2以下の長辺をもつ略矩形であることを特徴とする請求項4に記載の振動装置。 - 上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子とは、上記防塵部材の同一面上に設けられることを特徴とする請求項4に記載の振動装置。
- 上記第1の圧電素子は上記防塵部材の第1の面上に設けられ、上記第2の圧電素子は、上記防塵部材の第1の面と反対側の第2の面上で当該第1の圧電素子と対向するように設けられていることを特徴とする請求項4に記載の振動装置。
- 光学的な画像が生成される画像面を有する画像形成素子と、
全体として板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなし、この透明部が上記画像面に対し所定の間隔を持って対向配設されている防塵部材と、
上記画像形成素子と上記防塵部材との両者が対向して形成される部位に、密閉された空間部を構成すべく当該画像形成素子及び当該防塵部材の周縁側で上記空間部を封止するように構成された封止構造部と、
上記画像面に光学画像を生成するための光線が透過する透過範囲外の、上記防塵部材上の位置に配置されていて、単独で振動することによって当該防塵部材に第1の定在波振動を発生させる第1の加振部材と、
上記防塵部材の、上記透過範囲外で、かつ、上記第1の加振部材とは重ならない位置に配置されていて、単独で振動することによって上記防塵部材に第2の定在波振動を発生させる第2の加振部材と、
を具備し、
上記第1の加振部材と上記第2の加振部材は、当該第1の加振部材と当該第2の加振部材とを振動させた際に発生する、上記第1の定在波振動と上記第2の定在波振動とが重なることによって、一方向に進む進行波であって、且つ、振動振幅を殆ど持たない節領域を上記防塵部材の外周側に持つ進行波を発生させる位置に配置されていることを特徴とする画像機器。 - 上記画像形成素子の上記画像面に対して上記所定の間隔を持って対向配置される上記防塵部材を支持するための支持部材を有し、当該支持部材は、当該防塵部材の外周側にある上記進行波の上記振動振幅を殆ど持たない節領域に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の画像機器。
- 上記第1及び第2の加振部材は、上記進行波の進行方向と直交する方向に長辺をもつ略矩形であることを特徴とする請求項10に記載の画像機器。
- 上記第1の加振部材は第1の圧電素子からなり、
上記第2の加振部材は第2の圧電素子からなり、
上記進行波の進行方向の波長λ、kを任意の奇数としたとき、上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子とは、互いにk・(λ/4)離れた位置に設けられることを特徴とする請求項11に記載の画像機器。 - 上記進行波の進行方向とは直交する方向には少なくとも波長λ’の定在波が発生し、
上記光線の透過範囲の上記進行波の直交する方向の幅は、λ’/2以下であることを特徴とする請求項12に記載の画像機器。 - 上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子には、位相がπ/2異なる周波信号が印加されることを特徴とする請求項12に記載の画像機器。
- 上記防塵部材は略矩形であり、
上記進行波の進行方向とは直交する方向には少なくとも波長λ’の定在波が発生し、
上記第1の圧電素子及び上記第2の圧電素子は、上記定在波の波長λ’の1/2以下の長辺をもつ略矩形であることを特徴とする請求項12に記載の画像機器。 - 上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子とは、上記防塵部材の同一面上に設けられることを特徴とする請求項12に記載の画像機器。
- 上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子とは、上記防塵部材の上記光線の透過範囲を挟んだ位置に設けられることを特徴とする請求項16に記載の画像機器。
- 上記第1の圧電素子は上記防塵部材の第1の面上に設けられ、上記第2の圧電素子は上記防塵部材の第1の面と反対側の第2の面上で当該第1の圧電素子と対向するように設けられていることを特徴とする請求項12に記載の画像機器。
- 上記第1の圧電素子と上記第2の圧電素子とは、上記防塵部材の上記光線の透過範囲に関して一方の側の位置に設けられることを特徴とする請求項18に記載の画像機器。
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