[发明专利]振动装置及使用该振动装置的图像设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有摄像元件和显示元件等图像形成元件的图像设备、 及使在这种图像设备中配置在图像形成元件的前面的防尘部件振动的振 动装置。

背景技术

作为具有图像形成元件的图像设备，已经公知有具有摄像元件的摄 像装置，该摄像元件能够获得与照射在自身的光电转换面上的光对应的 图像信号。另外，还公知有具有液晶等显示元件的图像投影装置，该显 示元件显示投影在屏幕上的图像。近年来，在使用这种图像形成元件的 图像设备中，画质明显提高。因此，在摄像元件和显示元件这些图像形 成元件的表面或者位于其前面的透明部件(光学元件)的表面附着有尘 埃，导致在生成的图像上产生尘埃的影子，这成为一个大问题。

例如，构成为能够在照相机主体上自由装卸摄影光学系统的所谓“可 更换镜头”式的数字照相机已经普遍被实际应用。这种可更换镜头的数 字照相机在用户需要的时候，通过任意地装卸更换所需要的摄影光学系 统，由此能够在一个照相机主体中选择使用多种摄影光学系统。因此， 在该照相机中，在从照相机主体上卸下该摄影光学系统时，在照相机所 处的周围环境中浮游的尘埃进入照相机主体内，有时尘埃附着在摄像元 件的表面上或位于其前面的镜头或玻璃罩等透明部件(光学元件)的表 面上。另外，在照相机主体内部，例如配置有快门、光圈机构等进行机 械式动作的各种机构。这些各种机构等在动作时产生尘埃等，这些尘埃 有时也附着在摄像元件的表面上。

另外，使用光源和投影光学系统，将显示于CRT、液晶等显示元件 上的图像放大投影在屏幕上来欣赏图像的投影仪也得到实际应用。在这 种投影仪中，有时尘埃附着在显示元件的表面上或位于其前面的镜头或 玻璃罩等透明部件(光学元件)的表面上，并产生尘埃的影子被放大投 影在屏幕上的问题。

因此，开发了各种机构，用于去除附着在这种图像设备内部的图像 形成元件表面上或位于其前面的镜头或玻璃罩等透明部件(光学元件) 的表面上的尘埃。

例如，在美国US 2004/0169761A1公开的具有尘埃去除机构的电子 摄像装置中，在圆盘状的玻璃板(防尘部件)的外周部固定有圆环板状 的压电元件(施振部件)。在对压电元件施加预定频率的频率电压时，在 圆盘状的玻璃板的中心产生同心圆状的驻波弯曲振动，通过该振动来去 除附着在圆盘状的玻璃板上的尘埃。其中，按照预定的施振频率产生的 振动(振动模式1)是具有同心圆状的波节的驻波。该波节的振动振幅较 小，所以在该波节的部分不能去除尘埃。因此，按照不同的频率来施振， 使圆盘状的玻璃板产生在与上述振动模式1不同的部位具有同心圆状的 波节的驻波振动(振动模式2)。由此，形成使上述振动模式1中的波节 所在的部位的振动振幅较大的状态。

另外，在日本特开2007-228246号公报中，在矩形板状的防尘部件 的相对的边分别设置压电元件。并且，采取使这些压电元件产生预定频 率的振动、使防尘部件共振、并产生与边平行的波节的驻波振动模式。 并且，与上述美国US 2004/0169761A1相同，为了变更波节的位置，使 防尘部件以不同的频率共振来作为驻波的振动模式。这些振动模式都产 生具有与防尘部件的边平行的波节的弯曲振动。

在上述美国US 2004/0169761A1公开的尘埃去除机构中，通过产生 同心圆状的振动，能够获得非常大的振动振幅，去除尘埃的能力非常高。 但是，相对于矩形的摄像元件，防尘部件是具有包围摄像元件的直径的 圆形玻璃板，所以导致防尘去除机构变大。并且，圆环状的压电元件较 大，很难没有偏差地高性能地形成防尘去除机构。

与此相对，在上述日本特开2007-228246号公报公开的尘埃去除机 构中，通过形成为矩形板状，防尘部件相比上述美国US 2004/0169761A1 能够形成为小型部件。但是，由于是具有与矩形的边平行的波节的振动 模式，所以不能增大振动的振幅，不能产生上述美国US 2004/0169761A1 能够产生的那样大的振动振幅。因此，防尘部件去除尘埃的能力低。振 动振幅小是因为不能将来自与波节正交的边的反射波合成为驻波。即， 由于合成来自一条边的反射波，所以成为具有与边平行的振动的波峰、 波谷的驻波。尤其在防尘部件的矩形的短边与长边之比(短边/长边)较 小时，该趋势更加明显。