[发明专利]除尘装置和成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及去除粘附到诸如数字照相机或摄像机的成像装置以及合并在成像装置中的光学组件的表面的灰尘，更特别地，涉及一种用于通过施加振动来去除灰尘的除尘装置。

背景技术

在用于通过将图像信号转换为电信号来拾取图像的诸如数字照相机的成像装置中，由诸如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）的图像拾取元件接收拍摄光束。然后，将从图像拾取元件输出的光电转换信号转换为图像数据，并将该图像数据记录在诸如存储卡的记录介质上。在这样的成像装置中，光学低通滤光器和红外线截止滤光器设置在图像拾取元件的前面（对象侧）。

在这种类型的成像装置中，当灰尘粘附到图像拾取元件的盖玻璃的表面或那些滤光器的表面时，灰尘在拾取的图像中可能表现为黑色斑点。特别地，在包括可换镜头的单镜头反光式数字照相机中，当更换镜头时，灰尘可以通过镜头安装座的开口进入数字照相机主体，并且可以粘附到图像拾取元件的盖玻璃或滤光器的表面。

鉴于以上，提出了包括用于通过使用压电元件的振动来去除粘附到表面的灰尘的除尘装置的数字照相机（参见例如PTL1）。

在包括在PTL1中所公开的数字照相机中的除尘装置中，向固定地接合到振动构件（PTL1中的滤尘器）的压电元件施加具有预定频率的交变电压以驱动该压电元件，从而产生用于使振动构件在光轴方向上（即，在振动构件的厚度方向上）移位的弹性振动（以下，被定义为弯曲振动）。PTL1的除尘装置通过施加如此产生的弯曲振动来去除粘附到振动构件的表面的灰尘。

在PTL1的具有以上提及的配置的数字照相机中，振动构件的前表面侧由推压构件保持，该推压构件的一端通过螺丝钉固定到照相机主体（成像装置），振动构件的后表面侧由照相机主体（成像装置）上提供的密封垫保持。在振动构件的后表面侧，通过振动构件、密封垫和照相机主体确保密封状态（用于防止诸如灰尘的杂质进入其中的密封空间被形成），因此，只有当振动构件的前表面侧的灰尘可以被去除时，灰尘才不投射在拾取的图像上。

在这种情况下，通过来自推压构件的压力，抵靠密封垫推压振动构件。由用于弹簧的磷青铜或用于弹簧的不锈钢的板材制成的推压构件具有高抗弯刚度，由橡胶材料制成的密封垫具有低抗弯刚度，因此，密封垫因压力或外力（惯性力等）而变形。

此外，接合到推压构件的容纳构件插入在推压构件与振动构件之间，并且该容纳构件通过将定位构件置于中间以将振动构件定位在垂直于光轴的平面中来容纳振动构件。容纳构件和定位构件由诸如橡胶和树脂的具有振动阻尼的材料制成。

此外，容纳部分设置在振动构件的后表面侧。由橡胶、软树脂等制成的具有振动阻尼的容纳部分的刚度高于密封垫的刚度，因此，防止密封垫相对于振动构件的某一压力或更大压力而变形。

顺便一提，容纳部分被布置为支承振动构件的其中弯曲振动难以发生的节部，以便不抑制振动构件的振动。

固定地接合到振动构件的压电元件电连接到挠性印刷板以用于将具有预定频率的交变电压施加于压电元件，通常通过用各向异性导电膜（ACF）或树脂的粘结来执行该连接。

如上所述，除尘装置需要用于将除尘装置设置在诸如成像装置或照相机主体的基体上的固定构件。固定构件需要作为其功能的阻尼能力，以便不将过大振动传送到基体。另一方面，如PTL1中的一系列配置中所示的，固定构件具有显著抑制振动构件的振动从而劣化除尘效果的方面。因此，将诸如橡胶或树脂的软高分子化合物材料用于固定构件。

此外，在除尘装置中，还将诸如树脂的软材料用于压电元件与振动构件之间的固定接合、以及压电元件与挠性印刷板之间的粘结。

PTL1的压电元件为具有环形形状或矩形形状的板的形式，并且包括压电材料和彼此相对的一对电极。该对电极包括设置在压电材料的板表面上的第一电极和第二电极。第一电极也被称为下电极，第二电极也被称为上电极。这里，通过电极之间施加的电场，在压电材料中产生膨胀和收缩变形，这产生用于使PTL1的压电元件在垂直于振动构件的光轴的方向上（即，在垂直于压电元件的厚度方向的方向（以下，被定义为长度方向）上）移位的弹性振动（以下，被定义为长度振动）。由于压电元件的长度振动，在压电元件与固定地接合到压电元件的振动构件之间产生应力，从而在振动构件中产生弯曲振动。