(57)【要約】【課題】好適なゴミの除去が可能な光学装置および撮像装置を提供すること。【解決手段】光を透過する光透過部材３０と、前記光透過部材３０を移動可能に支持する支持部２と、前記支持部２と前記光透過部材３０との間に備えられ、前記支持部２に対して前記光透過部材３０を相対的に移動させるように前記光透過部材３０を駆動する駆動部３、３ｂ、３ｃと、前記支持部２と前記光透過部材３０との間隔Ｌが長くなるように前記光透過部材３０を移動させる第１時間と、前記支持部２と前記光透過部材３０との間隔Ｌが短くなるように前記光透過部材３０を移動させる第２時間とが異なるように前記駆動部３、３ｂ、３ｃを制御する制御部５０とを含む。【選択図】図３
2010178075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過する光透過部材と、
前記光透過部材を移動可能に支持する支持部と、
前記支持部と前記光透過部材との間に備えられ、前記支持部に対して前記光透過部材を相対的に移動させるように前記光透過部材を駆動する駆動部と、
前記支持部と前記光透過部材との相対移動方向の間隔が長くなるように前記光透過部材を移動させる第１時間と、前記支持部と前記光透過部材との前記間隔が短くなるように前記光透過部材を移動させる第２時間とが異なるように前記駆動部を制御する制御部とを含むことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載された光学装置であって、
前記光透過部材、前記駆動部及び前記支持部は、前記光透過部材に入射する光の入射方向と交差する方向に沿って備えられていることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された光学装置であって、
前記駆動部は、複数の電気変換素子が積層されて構成されており、
前記制御部は、前記第１時間が前記第２時間よりも長くなるように前記駆動部を制御することを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載された光学装置であって、
前記駆動部は、前記光透過部材の重力落下方向に備えられ、
前記制御部は、前記第１時間が前記第２時間よりも短くなるように前記駆動部を制御することを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された光学装置であって、
前記駆動部は、前記光透過部材の重力落下方向とは反対方向に備えられ、
前記制御部は、前記第１時間が前記第２時間よりも長くなるように前記駆動部を制御することを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された光学装置であって、
装置の重力方向を検出する重力検出部を有し、
前記制御部は、前記重力検出部の検出結果に応じて前記駆動部を制御することを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された光学装置であって、
前記制御部は、前記支持部と前記光透過部材との間隔が長くなるように前記光透過部材を移動させるときの加速度と、前記支持部と前記光透過部材との間隔が短くなるように前記光透過部材を移動させるときの加速度とが異なるように前記駆動部を制御することを特徴とする光学装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れか１項に記載された光学装置であって、
前記光透過部材からみて前記駆動部が備えられた側とは反対側に備えられ、前記光透過部材に弾性力を与える弾性部材とを有することを特徴とする光学装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までの何れか１項に記載された光学装置であって、
前記駆動部は、複数備えられていることを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までの何れか１項に記載された光学装置と、
前記光透過部材に対向して備えられ、前記光透過部材を透過した像を撮像する撮像部とを含むことを特徴とする撮像装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル一眼レフカメラ等の光学機器において、レンズ鏡筒を交換する際に塵埃がカメラ本体に侵入してしまうことがある。また、カメラ内部において、シャッタ等の駆動ユニットから塵が発生することがあり、これらのゴミが撮像素子前面の光透過性部材に付着し、撮影結果にゴミが写り込んでしまう場合がある。
【０００３】
また、カメラ部品の小型化の要請に対して、防塵フィルタの側面に圧電素子を設置することが考えられる。防塵フィルタの表面に圧電素子を設けた場合に比べて、防塵フィルタのサイズを小さくすることができると共に、相対的に撮像素子の領域を広く確保することができる。
【０００４】
そこで、伸縮運動をする圧電素子を防塵フィルタの側面に設け、圧電素子に電圧を印加して防塵フィルタを振動させることにより、防塵フィルタに付着したゴミをふるい落とす技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、圧電素子を伸ばす時と縮める時とで加速度が等しいために、ゴミが重力方向に落下することを考慮した圧電素子の制御とはなっておらず、防塵性能が不十分になる虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、好適なゴミの除去が可能な光学装置および撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る光学装置（１００）は、
光を透過する光透過部材（３０）と、
前記光透過部材（３０）を移動可能に支持する支持部（２）と、
前記支持部（２）と前記光透過部材（３０）との間に備えられ、前記支持部（２）に対して前記光透過部材（３０）を相対的に移動させるように前記光透過部材（３０）を駆動する駆動部（３、３ｂ、３ｃ）と、
前記支持部（２）と前記光透過部材（３０）との相対移動方向の間隔（Ｌ）が長くなるように前記光透過部材（３０）を移動させる第１時間（Ａ）と、前記支持部（２）と前記光透過部材（３０）との前記間隔（Ｌ）が短くなるように前記光透過部材（３０）を移動させる第２時間（Ｂ）とが異なるように前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）を制御する制御部（５０）とを含む。
【０００９】
一般に、光透過部材に付着した塵埃は、重力落下方向に力が働いている。光透過部材（３０）を移動させる第１時間と第２時間とを異ならせることで、重力落下方向とは反対側に素早く光透過部材（３０）を移動させることが可能である。これにより、塵埃が重力方向に落下することを考慮した駆動部の制御を行うことができ、光透過部材（３０）に付着した塵埃を有効に除去することができる。
【００１０】
前記光透過部材（３０）、前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）及び前記支持部（２）は、前記光透過部材（３０）に入射する光の入射方向と交差する方向に沿って備えられていても良い。
【００１１】
前記制御部（５０）は、前記支持部（２）と前記光透過部材（３０）との間隔（Ｌ）が長くなるように前記光透過部材（３０）を移動させるときの加速度と、前記支持部（２）と前記光透過部材（３０）との間隔（Ｌ）が短くなるように前記光透過部材（３０）を移動させるときの加速度とが異なるように前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）を制御しても良い。
【００１２】
前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）は、前記光透過部材（３０）の重力落下方向に備えられ、前記制御部（５０）は、前記第１時間（Ａ）が前記第２時間（Ｂ）よりも短くなるように前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）を制御しても良い。光透過部材（３０）の重力落下方向に駆動部が備えられる場合に、第１時間を第２時間よりも短くすることで、光透過部材（３０）を重力落下方向とは反対方向に移動させるときに、その加速度を大きくすることができ、塵埃を重力落下方向に有効に落とすことができる。
【００１３】
前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）は、複数の電気変換素子（３ａ）が積層されて構成されており、前記制御部（５０）は、前記第１時間（Ｂ）が前記第２時間（Ａ）よりも長くなるように前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）を制御しても良い。前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）は、前記光透過部材（３０）の重力落下方向とは反対方向に備えられ、前記制御部（５０）は、前記第１時間（Ｂ）が前記第２時間（Ａ）よりも長くなるように前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）を制御しても良い。この場合に、第１時間を第２時間よりも長くすることで、光透過部材（３０）を重力落下方向とは反対方向に移動させるときに、その加速度を大きくすることができ、塵埃を重力落下方向に有効に落とすことができる。
【００１４】
一般的に、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）が縮む時には、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）に圧縮応力が働く。積層型の駆動部（３、３ｂ、３ｃ）は圧縮応力に対して強い性質があるので、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）が縮む時に素早く動作させることができる。また、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）が伸びる時には、縮む時に比べゆっくり動作させる。一般的に、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）が伸びる時には、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）に引張応力が働く。積層型の駆動部（３、３ｂ、３ｃ）は引張応力に対して強度的に弱い性質があるが、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）が伸びる時にゆっくり動作させることで、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）に働く引張応力を低減させ、駆動部（３、３ｂ、３ｃ）の剥がれを防止することができる。
【００１５】
光学装置は、装置の重力方向を検出する重力検出部（９０）を有し、前記制御部（５０）は、前記重力検出部（９０）の検出結果に応じて前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）を制御しても良い。重力検出部（９０）が装置の重力方向を検出することにより、塵埃を落下させるのに好適な位置にある駆動部（３、３ｂ、３ｃ）を作動させることができる。
【００１６】
光学装置は、前記光透過部材（３０）からみて前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）が備えられた側とは反対側に備えられ、前記光透過部材（３０）に弾性力を与える弾性部材（６、６ｂ、６ｃ）とを有しても良い。また、前記駆動部（３、３ｂ、３ｃ）は、複数備えられていても良い。さらに、光学装置は、前記光透過部材（３０）に対向して備えられ、前記光透過部材（３０）を透過した像を撮像する撮像部（４）とを含んでも良い。
【００１７】
なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るカメラ本体のブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す撮像部の要部概略斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す光学ローパスフィルタの正面図である。
【図４】図４は、図３に示す積層型圧電素子が伸縮する様子を説明する部分側面図である。
【図５】図５（Ａ）は、時間に対する駆動電圧の変化を示す図であり、図５（Ｂ）は、時間に対する積層型圧電素子の変位量を示す図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係る光学ローパスフィルタの正面図である。
【図７】図７（Ａ）は、図６に示す光学ローパスフィルタの時間に対する駆動電圧の変化を示す図であり、図７（Ｂ）は、図６に示す光学ローパスフィルタの時間に対する積層型圧電素子の変位量を示す図である。
【図８】図８は、図６に示す実施形態に係る光学ローパスフィルタの他の使用状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１実施形態
図１に示すように、本実施形態に係る撮影装置としての一眼レフカメラ１００のカメラボディ４０には、レンズ鏡筒４２が着脱自在に装着される。カメラボディ４０は、撮像ユニット１２を有する。撮像ユニット１２は、撮像素子４と、その光軸方向の前方に配置された光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）３０とを有する。光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）３０から光軸Ｚ方向の前方に、シャッタ部４４、ミラー４６、絞り部４７、光学レンズ群４８が配置される。光を透過する光透過部材としての光学ローパスフィルタ３０は、いわゆるモアレ現象を除去するために設けられている。
【００２０】
カメラボディ４０にはボディＣＰＵ５０が設けられ、レンズ接点５４を介して、レンズ鏡筒４２に設けられたレンズＣＰＵ５８と通信可能になっている。レンズ接点５４は、カメラボディ４０に対してレンズ鏡筒４２を連結することで、ボディＣＰＵ５０とレンズＣＰＵ５８とを電気的に接続するようになっている。ボディＣＰＵ５０には、電源５２が接続してある。電源５２は、カメラボディ４０に内蔵してある。
【００２１】
レンズ鏡筒４２内のレンズＣＰＵ５８には、焦点距離エンコーダ６６、距離エンコーダ６４、絞り駆動部（たとえばＳＴＭ）６８などが接続してある。焦点距離エンコーダ６６から、焦点距離がレンズＣＰＵ５８に入力され、焦点距離情報がボディＣＰＵ５０に出力される。距離エンコーダ６４は、光学レンズ群４８の一部のフォーカシング機構の繰り出し位置を検出する。レンズＣＰＵ５８より絞り駆動部６８が制御されることによって、絞り４７が絞り込まれる。レンズ鏡筒４２の各部材は、カメラボディ４０の電源５２から、レンズ接点５４の一部を介して電圧の供給を受けている。
【００２２】
カメラボディ４０内のボディＣＰＵ５０には、レリーズスイッチ５１、ストロボ５３、表示部５５、ジャイロセンサ７０、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６０、防振スイッチ６２、防塵フィルタ駆動回路５６、画像処理コントローラ５９、ＡＦセンサ７２、振動モード選択回路８０、重力検知センサ９０などが接続してある。画像処理コントローラ５９には、インターフェース回路５７を介して、撮像素子４が接続してあり、撮像素子４にて撮像された画像の画像処理を制御可能になっている。
【００２３】
表示部５５は、メニュー表示により各種設定を行ったり、撮影画像を表示する機能を有し、たとえば液晶モニタで構成される。ジャイロセンサ７０は、手ブレ等によって生じる角速度を検出し、検出信号を積分することによりブレ角度を演算して、出力信号を防振（ブレを打ち消す）のために使用する。重力検出部である重力検知センサ９０は、カメラボディ４０の傾きなどを検出することにより、カメラボディ４０が正位置または横位置にあるか否かを検出する。
【００２４】
電源５２のＯＮ／ＯＦＦ時や任意のタイミングで、ボディＣＰＵ５０から防塵フィルタ駆動回路５６に信号が入力され、防塵フィルタ駆動回路５６からの出力信号を受けて、所定の周波数で防塵フィルタが駆動され、除塵動作を行う。防塵駆動フィルタ駆動回路５６には、振動モード選択回路８０が接続してある。振動モード選択回路８０は、ボディＣＰＵ５０を通して、防塵駆動フィルタ駆動回路５６を制御する。
【００２５】
光路上にあるミラー４６は、光軸Ｚ方向から入射した光束を反射して不図示のファインダーに像を導くためのもので、サブミラー４６ａは、ミラー４６を透過した光束を反射してＡＦセンサ（たとえばＣＣＤセンサ）７２に導く。ミラー４６およびサブミラー４６ａは、不図示のミラー駆動部（たとえばＤＣモータ）により駆動され、露光中は光路から退避する。
【００２６】
レリーズスイッチ５１は、シャッタ駆動のタイミングを操作するスイッチであり、レリーズスイッチ５１のＯＮ信号がボディＣＰＵ５０に入力され、レリーズスイッチ５１の半押し時にはＡＥ、ＡＦ、防振駆動等を行う。レリーズスイッチ５１の全押し時には、ミラーアップ、シャッタ駆動等を行う。このとき、シャッタ部４４が不図示のシャッタ駆動部（たとえばＤＣモータ）により駆動され、撮像素子４が受光する。
【００２７】
撮像素子４により光電変換された撮影画像信号は、インターフェース回路５７、画像処理コントローラ５９を経てボディＣＰＵ５０に入力され、ＥＥＰＲＯＭ６０に記憶される。また、撮影画像は表示部５５に表示される。
【００２８】
防塵フィルタ駆動回路５６は、駆動部である積層型圧電素子に接続してあり、所定の入力信号により積層型圧電素子を駆動し、光学ローパスフィルタ３０を振動させ、光学ローパスフィルタ３０の表面に付着しているゴミを除去する動作を行う。ゴミ除去動作の詳細については、後述する。
【００２９】
次に、図２および図３に基づき、本実施形態の撮像ユニット１２の詳細構造について説明する。なお、図面において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は相互に垂直である。そのうちのＺ軸が光軸方向と一致し、Ｘ軸およびＹ軸が光学ローパスフィルタ３０の平面に略平行である。しかも、Ｙ軸はカメラボディ４０を正位置に置いた時のカメラボディ４０の底面に平行な方向であり、Ｘ軸はカメラボディ４０の底面に垂直な方向である。また、Ｇ軸は重力落下方向である。
【００３０】
図２および図３に示すように、光学ローパスフィルタ３０が支持部である支持枠２のＸ軸およびＹ軸方向中央に配置されている。撮像素子４は支持枠２に固定してある。光学ローパスフィルタ３０は撮像素子４に対してＸ軸に沿って相対移動可能になっている。光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向の両側には、弾性部材であるスプリング６の一端が固定してある。各スプリング６の他端は、支持枠２に固定してあり、各スプリング６は光学ローパスフィルタ３０を支持枠２に対してＹ軸中心方向に押圧している。なお、本実施形態では、支持枠２の底面２ａがカメラボディ４０の底面と平行になる。
【００３１】
図２および図３に示すように、光学ローパスフィルタ３０のＸ軸方向下方（底面２ａの側）に積層型圧電素子３が配置される。カメラボディ４０を正位置に置いた場合には、Ｘ軸が重力落下方向（Ｇ軸）に一致する。すなわち、Ｇ軸に対するＸ軸の角度θが０になる。積層型圧電素子３の上端は、光学ローパスフィルタ３０の下端に対して接着され、積層型圧電素子３の下端は、支持枠２に対して接着される。本実施形態では、積層型圧電素子３はＹ軸方向に沿って２個配置されるが、１個又は３個以上配置しても良い。
【００３２】
各積層型圧電素子３は、図４に示すように、複数の圧電素子３ａが積層されて構成されている、図示では圧電素子３ａが５個積層されるが、１〜４個または６個以上積層されても良い。後述するように、図１に示すボディＣＰＵ５０が、図３に示す積層型圧電素子３に所定の電圧が印加されるように制御することで、支持枠２と光学ローパスフィルタ３０とのＸ軸方向の間隔Ｌが変化し、光学ローパスフィルタ３０がＸ軸に沿って移動する。
【００３３】
ここで、図３に示す支持枠２と光学ローパスフィルタ３０との間隔Ｌ（積層型圧電素子３の伸縮振動方向の間隔であって、支持枠２と光学ローパスフィルタ３０との間隔のうち、積層型圧電素子３が配置された部分の間隔）を変化させることによるゴミ除去動作について説明する。まず、撮影者が図１に示す電源５２をＯＮまたはＯＦＦにすると、ボディＣＰＵ５０が重力検知センサ９０の情報を読み取る。重力検知センサ９０の情報を基にして、ボディＣＰＵ５０が、カメラボディ４０が正位置であるか否かを検知する。具体的には、図３に示すように、Ｇ軸に対するＸ軸の角度θが−４５度〜４５度の場合に、ボディＣＰＵ５０は、カメラボディ４０が正位置であると判定し、その角度範囲を外れている場合には、正位置ではないと判断する。なお、Ｇ軸に対するＸ軸の角度θにおいて、時計回り（被写体側から見ての時計回り）を正の角度とし、反時計回りを負の角度とする。
【００３４】
図１に示すボディＣＰＵ５０が、カメラボディ４０の正位置を判定すると、ボディＣＰＵ５０から防塵フィルタ駆動回路５６および振動モード選択回路８０に信号が入力される。そして、振動モード選択回路８０の制御により、防塵フィルタ駆動回路５６から図３に示す積層型圧電素子３に所定の周波数の電圧が印加され、積層型圧電素子３がＸ軸方向に沿って伸縮振動をする。積層型圧電素子３の伸縮振動により、光学ローパスフィルタ３０がＸ軸方向に移動して振動する。
【００３５】
図４に示すように、積層型圧電素子３は、最大伸び時の長さＬ１と、最大縮み時の長さＬ２との間で変形を繰り返すことにより、カメラボディ４０が正位置の時にゴミ除去動作が行われる。
【００３６】
本実施形態では、図４に示すように、積層型圧電素子３の長さＬ２から長さＬ１に伸び変化するのに要する第１時間Ａと、長さＬ１から長さＬ２に縮み変化するのに要する第２時間Ｂとが異なるように積層型圧電素子３が制御される。すなわち、図５（Ａ）に示すように、本実施形態では、時間によって駆動電圧が変化するように図１に示すボディＣＰＵ５０が、積層型圧電素子３に所定の電圧を印加するように制御する。図５（Ａ）に示す駆動電圧の変化に伴い、図５（Ｂ）に示すように、積層型圧電素子３の伸び変位量も変化する。すなわち、積層型圧電素子３が伸び変化するのに要する時間Ａ（第１時間）が、積層型圧電素子３が縮み変化するのに要する時間Ｂ（第２時間）よりも短くなるように制御される。したがって、時間Ａと時間Ｂとで、積層型圧電素子３の伸縮の加速度を異ならせることになる。
【００３７】
一般に、光学ローパスフィルタ３０に付着したゴミは、重力落下方向Ｇに力が働いている。本実施形態では、光学ローパスフィルタ３０を移動させる時間Ａと時間Ｂとを異ならせることで、重力落下方向Ｇとは反対側に素早く光学ローパスフィルタ３０を移動させることが可能である。これにより、ゴミが重力落下方向Ｇに落下することを考慮した積層型圧電素子３の制御を行うことができ、光学ローパスフィルタ３０に付着したゴミを有効に除去することができる。
【００３８】
上述したように、光学ローパスフィルタ３０を重力落下方向Ｇとは反対方向に移動させるときに、その加速度を大きくすることができ、ゴミを重力落下方向Ｇに有効に落とすことができる。また、積層型圧電素子３が、図４に示す長さＬ２にまで縮む時（時間Ｂ）には、伸びる時に比べゆっくり動作させる。
【００３９】
さらに、積層型圧電素子３に対し光学ローパスフィルタ３０の重力が重力落下方向Ｇに作用する。したがって、積層型圧電素子３が伸びる時には、積層型圧電素子３に働く引張応力を低減させ、強度的に有利になり、図４に示す圧電素子３ａ同士の剥がれを防止することができる。また、積層型圧電素子３が光学ローパスフィルタ３０の重力落下方向Ｇに備えられる場合には、カメラボディ４０が正位置のとき、光学ローパスフィルタ３０の重力が光学ローパスフィルタ３０と積層型圧電素子３との界面を圧接する方向に作用する。このため、この界面を圧接するためのスプリング６ａを省くことも可能となる。すなわち、図３に示すように、光学ローパスフィルタ３０を積層型圧電素子３方向に付勢するスプリング６ａ（図３において点線で示す）が不要になる。
【００４０】
第２実施形態
第２実施形態のカメラは、撮像部が図６および図８に示すように構成され、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すようにゴミ除去動作が行われる以外は、図１〜図６に示す第１実施形態に係るカメラ１００と同様であり、重複する説明は省略する。
【００４１】
まず、図６に基づき、本実施形態の撮像ユニット１２の詳細構造について説明する。図６に示すように、光学ローパスフィルタ３０が支持枠２のＸ軸およびＹ軸方向中央に配置されている。撮像素子４は支持枠２に固定してある。光学ローパスフィルタ３０は撮像素子４に対してＸ軸およびＹ軸に沿って相対移動可能になっている。光学ローパスフィルタ３０のＸ軸方向の底面２ａ側には、一対のスプリング６ｂが配置してあり、底面２ａと反対側に、一対の積層型圧電素子３ｂが配置してある。
【００４２】
図６において、光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向左側には、スプリング６ｃが配置してあり、Ｙ軸方向の右側には、積層型圧電素子３ｃが配置してある。カメラボディ４０を正位置に置いた場合には、Ｘ軸が重力落下方向（Ｇ軸）に一致する。すなわち、Ｇ軸に対するＸ軸の角度θが０になる。また、図８に示すように、カメラボディ４０を縦位置に置いた場合には、重力落下方向（Ｇ軸）に対して、Ｘ軸は、θ＝２７０度、時計回り方向に回転する。あるいは、重力落下方向（Ｇ軸）に対して、Ｘ軸は、θ＝−４５度、反時計回り方向に回転することになる。
【００４３】
図６に示すカメラボディの正位置においては、積層型圧電素子３ｂの下端は、光学ローパスフィルタ３０の上端に対して接触され、積層型圧電素子３ｂの上端は、支持枠２に対して接触される。積層型圧電素子３ｃの左端は、光学ローパスフィルタ３０の右端に対して接触され、積層型圧電素子３ｂの右端は、支持枠２に対して接触される。スプリング６ｂは、光学ローパスフィルタ３０の上端を、積層型圧電素子３ｂの下端に対して押し付けるように作用する。また、スプリング６ｃは、光学ローパスフィルタ３０の右端を、積層型圧電素子３ｂの左端に対して押し付けるように作用する。これらの圧電素子３ｂ，３ｃおよびスプリング６ｂ，６ｃの個数は特に限定されない。
【００４４】
ここで、ゴミ除去動作について説明する。本実施形態では、重力落下方向であるＧ軸に対して、Ｘ軸の時計回り方向の角度θが−４５度〜＋４５度の第１領域と、＋４５度〜＋１３５度までの第２領域と、＋１３５度〜＋２２５度の第３領域と、＋２２５度〜＋３１５度（−４５度）の第４領域とで、異なる制御が行われる。なお、角度θが第２領域〜第４領域にある場合の制御については後述する。
【００４５】
本実施形態では、第１領域においては、カメラボディ４０が、ほぼ正位置にあると判断することができるので、その場合には、以下のような制御が行われる。すなわち、図１に示すボディＣＰＵ５０が、カメラボディ４０が正位置（角度θが第１領域）であることを判定すると、支持枠２は、図６に示す状態に近い状態であると判断することができる。
【００４６】
その場合には、図１に示すボディＣＰＵ５０から防塵フィルタ駆動回路５６および振動モード選択回路８０に信号を出力し、図６に示す積層型圧電素子３ｂをＸ軸方向に伸縮振動させ、光学ローパスフィルタ３０をＸ軸方向に移動して振動させる。なお、第１領域では、圧電素子３ｃは駆動させず、光学ローパスフィルタ３０のＸ軸方向の移動をガイドするのみである。
【００４７】
本実施形態では、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、角度θが第１領域では、積層型圧電素子３ｂが縮んで変化するのに要する時間Ａ（第２時間）を、積層型圧電素子３ｂが伸びて変化するのに要する時間Ｂ（第１時間）よりも短くなるように制御する。このような制御を行うことで、重力落下方向Ｇとは反対側に素早く光学ローパスフィルタ３０を移動させることが可能である。これにより、ゴミが重力落下方向Ｇに落下することを考慮した積層型圧電素子３の制御を行うことができ、光学ローパスフィルタ３０に付着したゴミを有効に除去することができる。また、積層型圧電素子３ｂが、図４に示す長さＬ２にまで縮む時（時間Ａ）には、積層型圧電素子３ｂに圧縮応力が働く。一般的に、積層型の圧電素子３ｂは圧縮応力に対して強い性質があるので、積層型圧電素子３ｂがＬ２にまで縮む時に素早く動作させることができる。また、一般的に、積層型圧電素子３ｂが伸びる時には、積層型圧電素子３ｂに引張応力が働く。積層型の圧電素子３ｂは引張応力に対して強度的に弱い性質があるが、本実施形態において、積層型圧電素子３ｂが伸びる時（時間Ｂ）にゆっくり動作させることで、積層型圧電素子３ｂに働く引張応力を低減させ、積層型圧電素子３ｂの剥がれを防止することができる。
【００４８】
角度θが第２領域にあることを、図１に示す重力検知センサ９０によりボディＣＰＵ５０が検出した場合には、圧電素子３ｃが、重力落下方向Ｇにほぼ一致すると考えられる。したがって、その場合には、圧電素子３ｃに対して、第１実施形態における圧電素子３に対して行った制御と同様な制御を行う。第２領域では、圧電素子３ｂは、光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向の移動をガイドするのみであり、駆動は停止される。
【００４９】
角度θが第３領域にあることを、図１に示す重力検知センサ９０によりボディＣＰＵ５０が検出した場合には、圧電素子３ｂが、重力落下方向Ｇにほぼ一致すると考えられる。したがって、その場合には、圧電素子３ｂに対して、第１実施形態における圧電素子３に対して行った制御と同様な制御を行う。第３領域では、圧電素子３ｃは、光学ローパスフィルタ３０のＸ軸方向の移動をガイドするのみであり、駆動は停止される。
【００５０】
角度θが第４領域にあることを、図１に示す重力検知センサ９０によりボディＣＰＵ５０が検出した場合には、図８に示すように、圧電素子３ｂが、重力落下方向Ｇと反対側に位置すると考えられる。したがって、その場合には、圧電素子３ｃに対して、上述した圧電素子３ｂに対する図７に示す制御と同様な制御を行う。第４領域では、圧電素子３ｂは、光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向の移動をガイドするのみであり、駆動は停止される。
【００５１】
このように、本実施形態では、重力検知センサ９０がカメラボディ４０の重力落下方向Ｇを検出することにより、光学ローパスフィルタ３０の表面に付着したゴミをふるい落とすのに好適な位置にある圧電素子３ｂまたは３ｃを作動させることができる。
【００５２】
なお、上述した第１実施形態では、光学ローパスフィルタ３０のＹ軸方向の両側方向と支持枠２との間には、スプリング６が配置される例を示したが、必ずしもスプリングである必要はない。たとえば、光学ローパスフィルタ３０をＸ軸方向に動かすためのガイドであっても良い。また、特に第２実施形態では、圧電素子３ｂ，３ｃと光学ローパスフィルタ３０との接触面には、各素子３ｂ，３ｃの伸縮方向と垂直な方向に光学ローパスフィルタ３０の移動を許容するガイドを設けても良い。さらに同様に、スプリング６ｂ，６ｃと光学ローパスフィルタ３０との接触面にもガイドを設けても良い。
【００５３】
また、第１および第２実施形態では、矩形の光学ローパスフィルタ３０について述べたが、円形であってもよい。本実施形態における撮像装置はデジタル一眼レフカメラに限定されず、例えば、スチルカメラ、ビデオカメラ、カメラが内蔵された携帯電話などであっても良い。
【符号の説明】
【００５４】
２…支持枠
３…積層型圧電素子
４…撮像素子
６…バネ
１２…撮像ユニット
３０…光学ローパスフィルタ
４０…カメラボディ
５０…ボディＣＰＵ
５６…防塵フィルタ駆動回路
８０…振動モード選択回路
９０…重力検知センサ
【図１】
2010178075.tif 000003
【図２】
2010178075.tif 000004
【図３】
2010178075.tif 000005
【図４】
2010178075.tif 000006
【図５】
2010178075.tif 000007
【図６】
2010178075.tif 000008
【図７】
2010178075.tif 000009
【図８】
2010178075.tif 000010