(57)【要約】【課題】振動検出専用の電極を廃止する【解決手段】ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とすために振動板２６１を駆動してローパスフィルタ２１２を振動させ、振動板２６２によってローパスフィルタ２１２の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて振動板２６１の振動状態を制御するように構成した。そして、ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とすために振動板２６２を駆動してローパスフィルタ２１２を振動させ、振動板２６１によってローパスフィルタ２１２の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて振動板２６２の振動状態を制御するように構成した。【選択図】図３
2010136189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の被写体側の前面に配設された光学部材と、
前記光学部材を振動させることができ、かつ、前記光学部材の振動状態を検出できる少なくとも第１および第２の振動部材と、
前記光学部材に付着した異物を払い落とすために前記第１の振動部材を駆動して前記光学部材を振動させ、前記第２の振動部材によって前記光学部材の振動状態を検出し、前記検出した振動状態に基づいて前記第１の振動部材の振動状態を制御し、前記光学部材に付着した異物を払い落とすために前記第２の振動部材を駆動して前記光学部材を振動させ、前記第１の振動部材によって前記光学部材の振動状態を検出し、前記検出した振動状態に基づいて前記第２の振動部材の振動状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とする光学部材の振動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部材の振動装置において、
前記第１および第２の振動部材は、前記第１の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向と、前記第２の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向とが略平行となるように配設されていることを特徴とする光学部材の振動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学部材の振動装置において、
前記第１および第２の振動部材は、前記第１の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向と、前記第２の振動部材によって振動される前記光学部材の振動波の進行方向とが略直交するように配設されていることを特徴とする光学部材の振動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学部材の振動装置において、
前記制御手段は、第１の加振周波数で前記第１の振動部材を駆動し、次いで前記第１の加振周波数で前記第２の振動部材を駆動し、その後、前記第１の加振周波数とは異なる第２の加振周波数で前記第１の振動部材を駆動し、次いで前記第２の加振周波数で前記第２の振動部材を駆動するように前記第１および第２の振動部材の振動状態を制御することを特徴とする光学部材の振動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部材の振動装置と、
被写体像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材を振動させることで光学部材に付着した異物を除去する光学部材の振動装置、および、この光学部材の振動装置を備えたデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学部材を振動させることで光学部材に付着した異物を除去するデジタルカメラが知られている。このデジタルカメラでは、振動させる光学部材（防塵フィルタ）の振動状態を検出することで、防塵フィルタが正しく振動しているか否かを検出できる（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のカメラでは、振動検出のためだけの電極が必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）  請求項１の発明による光学部材の振動装置は、撮像素子の被写体側の前面に配設された光学部材と、光学部材を振動させることができ、かつ、光学部材の振動状態を検出できる少なくとも第１および第２の振動部材と、光学部材に付着した異物を払い落とすために第１の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第２の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第１の振動部材の振動状態を制御し、光学部材に付着した異物を払い落とすために第２の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第１の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第２の振動部材の振動状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
（２）  請求項２の発明は、請求項１に記載の光学部材の振動装置において、第１および第２の振動部材は、第１の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向と、第２の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向とが略平行となるように配設されていることを特徴とする。
（３）  請求項３の発明は、請求項１に記載の光学部材の振動装置において、第１および第２の振動部材は、第１の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向と、第２の振動部材によって振動される光学部材の振動波の進行方向とが略直交するように配設されていることを特徴とする。
（４）  請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学部材の振動装置において、制御手段は、第１の加振周波数で第１の振動部材を駆動し、次いで第１の加振周波数で第２の振動部材を駆動し、その後、第１の加振周波数とは異なる第２の加振周波数で第１の振動部材を駆動し、次いで第２の加振周波数で第２の振動部材を駆動するように第１および第２の振動部材の振動状態を制御することを特徴とする。
（５）  請求項５の発明によるデジタルカメラは、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部材の振動装置と、被写体像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、振動検出のためだけの電極が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜１０を参照して、本発明による光学部材の振動装置およびデジタルカメラの第１の実施の形態を説明する。図１は本実施形態における光学部材の振動装置を備えたデジタルスチルカメラを側面から見た断面図である。なお、説明の便宜上、各図に示すように前後左右および上下方向を規定する。左右方向については、デジタルスチルカメラを正面から見たときの左右方向と一致するように規定する。このデジタルスチルカメラＣＡはレンズ交換式の一眼レフタイプであり、撮影レンズＬを有する交換レンズＬＢがレンズマウント２１を介してカメラ本体ＣＢに装着される。撮影レンズＬを透過した撮影光束は、レンズマウント２１の開口２１ａを通ってカメラ本体ＣＢ内に導かれ、ミラー２２で反射されてファインダスクリーン２３上に結像され、ペンタプリズム２４，接眼レンズ２５を介して観察される。
【０００８】
レリーズ操作がなされると、ミラー２２が跳ね上げられて撮影光路から退避し、続いてシャッタ装置であるフォーカルプレーンシャッタ１００が駆動され、撮影レンズＬの透過光束は、撮像ユニット２００に設けられたＣＣＤなどの撮像素子２５０に入射する。撮像素子２５０の光電変換出力は、後述する画像処理部にて種々の処理が施され、デジタル画像データが生成される。なお、撮像素子２５０には、ＣＣＤ以外の撮像素子（例えば、ＣＭＯＳ）を用いてもよい。
【０００９】
図２は、デジタルスチルカメラＣＡの構成を説明するブロック図である。演算回路１０１は、マイクロコンピュータなどによって構成される。演算回路１０１は、後述する各部から出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各部へ出力する。演算回路１０１と後述する各部とは互いに接続されている。
【００１０】
撮像素子２５０は、撮影レンズＬを通過した被写体光による像を撮像し、撮像信号を画像処理部１２３へ出力する。画像処理部１２３は、Ａ／Ｄ変換回路やＡＳＩＣなどによって構成される。画像処理部１２３は、アナログ撮像信号をデジタル信号に変換して、デジタル変換後の画像データにホワイトバランス処理などの画像処理を行う。また画像処理部１２３は、画像処理後の画像データを所定の形式で圧縮する圧縮処理、圧縮された画像データを伸長する伸長処理などを行う。
【００１１】
レリーズスイッチ１４１は、不図示のレリーズボタンに連動してレリーズ操作信号を演算回路１０１に出力する。レリーズ操作信号には、レリーズボタンの半押し操作に対応する半押し操作信号と、半押し操作より深く押下される全押し操作に対応する全押し操作信号とがある。操作スイッチ１４３は、カメラ本体ＣＢに設けられて不図示の各操作ボタンが操作されると、それぞれ操作信号を演算回路１０１に出力するスイッチ群である。
【００１２】
振動板制御装置１５１は、演算回路１０１から出力される信号に基づいて後述する振動板２６１，２６２を駆動する装置である。また、後述するように、振動板制御装置１５１は振動板２６１，２６２から得られた電気信号を受信する。
【００１３】
表示制御部１６１は、演算回路１０１から出力される信号に基づいて、たとえばカメラ本体ＣＢの背面に設けられた表示装置７ａの表示制御を行う制御部である。レンズ駆動制御部１６３は、演算回路１０１から出力される信号に基づいて、合焦動作や焦点距離変更動作を行うように交換レンズＬＢのレンズ群（撮影レンズＬ）を駆動する。シーケンスモータ駆動部１６４は、演算回路１０１から出力される信号に基づいてシーケンスモータ１６４ａを駆動する。シーケンスモータ１６４ａは、ミラー２２の回動や、フォーカルプレーンシャッタ１００のチャージ動作などを行うためのモータである。
【００１４】
記憶媒体装着部１６５は、不図示の記憶媒体を着脱可能に保持し、装着された記憶媒体に記録されたデータの読み込みや消去、記憶媒体へのデータの書き込みを行う。記憶媒体には、画像処理後の画像データが記録される。なお、フォーカルプレーンシャッタ１００の動作を開始させるためのマグネットや露光制御のための測光センサなどについては本願発明に直接関係しないため記載を省略する。
【００１５】
−−−撮像ユニット２００−−−
図３は、撮像ユニット２００の斜視図であり、図４は、撮像ユニット２００の分解図であり、図５は撮像ユニット２００を左側から見たときの断面図であり、図６は撮像ユニット２００を下方から見たときの断面図である。図３，４に示すように、撮像ユニット２００は、ホルダー２０１と、撮像基板２５１と、撮像素子２５０と、マスク２０２と、ローパスフィルタ２１１と、固定部材２０３と、シール部材２０４と、ローパスフィルタ２１２と、ローパスフィルタ押さえバネ２０５と、固定部材押さえバネ２０６とを備えている。ホルダー２０１は、撮像素子２５０や撮像基板２５１、固定部材２０３などが取り付けられる部材である。撮像基板２５１は、撮像素子２５０が接続される基板であり、上述した画像処理部１２３に接続される。
【００１６】
撮像素子２５０は、上述したように、ＣＣＤなどの固体撮像素子である。撮像素子２５０は、撮像基板２５１と電気的に接続された状態で、図４の符号２０１ａで示したホルダー２０１の凸部に接着されて固定されている。マスク２０２は、たとえばゴムなどの弾性体で形成された枠状の部材であり、撮像素子２５０の前方に配設されている。マスク２０２は、撮像素子２５０の撮像領域以外への被写体光の進入を遮断するほか、後述するローパスフィルタ２１１と撮像素子２５０との間の空間に異物の侵入を防止するとともに、撮像素子２５０に対するローパスフィルタ２１１の位置を決定する。
【００１７】
ローパスフィルタ２１１は、モアレなどを防止するための光学部材である。ローパスフィルタ２１１は、後述する固定部材２０３を介して固定部材押さえバネ２０６の付勢力によってマスク２０２に対して押圧されることで、撮像素子２５０に対して位置決めされて固定される。なお、ローパスフィルタ２１１の前面または後面に赤外光をカットする赤外カットフィルタが設けられていてもよい。
【００１８】
固定部材２０３は、後述するローパスフィルタ２１２や、シール部材２０４、ローパスフィルタ押さえバネ２０５が取り付けられるとともに、ローパスフィルタ２１１やマスク２０２をホルダー２０１に向かって押圧する部材である。シール部材２０４は、固定部材２０３とローパスフィルタ２１２との間で挟持されて、ローパスフィルタ２１２の後側の空間に異物が侵入するのを防止する部材である。ローパスフィルタ２１２は、上述したローパスフィルタ２１１と同様にモアレなどを防止するための光学部材である。ローパスフィルタ２１２の前面の左右端近傍には後述する振動板２６１，２６２が接着されて固定されている。
【００１９】
ローパスフィルタ押さえバネ２０５は、ローパスフィルタ２１２を固定部材２０３に向かって付勢して固定するための略矩形形状の枠状の部材であり、図３に示すように、左右方向内側に向かって延在する腕部２０５ａを有する。ローパスフィルタ押さえバネ２０５は、固定部材２０３に対してネジ２９１などで固定されると、腕部２０５ａがローパスフィルタ２１２の前面に当接して撓む。この腕部２０５ａの撓みによって発生する付勢力で、ローパスフィルタ押さえバネ２０５はローパスフィルタ２１２を固定部材２０３に向かって付勢する。なお、腕部２０５ａが振動板２６１，２６２よりも左右方向外側でローパスフィルタ２１２の前面に当接してローパスフィルタ２１２を付勢する。これにより、ローパスフィルタ押さえバネ２０５は、振動板２６１，２６２によるローパスフィルタ２１２の振動を阻害しない。ローパスフィルタ押さえバネ２０５は、ローパスフィルタ押さえバネ２０５に設けられた穴２０５ｂに、固定部材２０３のボス２０３ｂがはめ込まれることにより位置決めされる（図３）。また。ローパスフィルタ２１２は、固定部材２０３のボス２０３ａによって、固定部材２０３に対する上下左右方向の位置が決定される。
【００２０】
固定部材押さえバネ２０６は、固定部材２０３をホルダー２０１に固定するためのバネ部材である。固定部材押さえバネ２０６は、ネジ２９２によってホルダー２０１に取り付けられると、ローパスフィルタ２１２や、シール部材２０４、ローパスフィルタ押さえバネ２０５が取り付けられた固定部材２０３をホルダー２０１に向かって付勢しつつ、固定部材２０３をホルダー２０１に固定する（図３）。
【００２１】
また、ネジ２９２によって固定部材押さえバネ２０６がホルダー２０１に取り付けられると、上述したように、固定部材押さえバネ２０６によって付勢された固定部材２０３がローパスフィルタ２１１やマスク２０２をホルダー２０１に向かって押圧して固定する。このようにして、撮像基板２５１と、撮像素子２５０と、マスク２０２と、ローパスフィルタ２１１と、固定部材２０３と、シール部材２０４と、ローパスフィルタ２１２とがホルダー２０１に対して固定される。これらの各部材が取り付けられたホルダー２０１、すなわち撮像ユニット２００は、カメラ本体ＣＢに取り付けられて固定される。
【００２２】
上述した構成により、図５，６に示すように、撮像素子２５０の前側表面からローパスフィルタ２１１の後側表面まで、および、ローパスフィルタ２１１の前側表面からローパスフィルタ２１２の後側表面までは、密閉された空間が形成されている。したがって、これらの空間内に外部から異物が侵入することはない。しかし、ローパスフィルタ２１２の前側表面はカメラ本体ＣＢ内の空間に露出しているため、異物が付着することがある。そこで、本実施の形態のデジタルスチルカメラＣＡでは、振動板２６１，２６２を振動させることによってローパスフィルタ２１２を振動させて、ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とす。
【００２３】
図７は、ローパスフィルタ２１２および振動板２６１，２６２を示す斜視図である。振動板２６１，２６２は圧電素子であり、ローパスフィルタ２１２の前側表面の左右端近傍で、ローパスフィルタ２１２の上下方向に延在する辺（短辺）に沿って延在する。振動板２６１，２６２は、上述したようにローパスフィルタ２１２の前面に接着されて固定されている。振動板２６１，２６２は、それぞれ可撓性を有するフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと呼ぶ）２６３，２６４によって振動板制御装置１５１と電気的に接続されている。振動板２６１，２６２は、振動板制御装置１５１から出力される所定周波数の駆動信号によって駆動されると振動する。この振動がローパスフィルタ２１２に伝達されると、ローパスフィルタ２１２自体が振動して前側表面に付着した異物を払い落とす。
【００２４】
上述したように振動板２６１，２６２は圧電素子であるので、外力が加えられると電圧を発生させる。振動板制御装置１５１は、振動板２６１，２６２で発生した電圧を検出でき、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１で検出した振動板２６１，２６２の電圧からローパスフィルタ２１２の振動状態を検出できる。本実施の形態のデジタルスチルカメラＣＡでは、振動板２６１，２６２のうち、いずれか一方を駆動することでローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とし、いずれか他方で発生する電圧に基づいてローパスフィルタ２１２の振動状態を検出する。そして、検出したローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、駆動している振動板の振動状態をフィードバック制御する。また、このようにフィードバック制御を行ったにもかかわらず、検出したローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態とならない場合には、振動板２６１，２６２のローパスフィルタ２１２に対する固定状態（接着状態）が良好でないなど、何らかの不具合があるものと判断して、ユーザにその旨を報知する。
【００２５】
たとえば、振動板２６１，２６２のローパスフィルタ２１２に対する固定状態（接着状態）が良好でない場合、振動板を振動させてもローパスフィルタ２１２に対して十分な振動を伝達できないため、ローパスフィルタ２１２を十分に加振できない。また、ローパスフィルタ２１２の振動を検出する際には、ローパスフィルタ２１２の振動が振動板に伝達され難くなるので、振動板で発生する電圧が低下し、ローパスフィルタ２１２が十分に振動していても、見かけ上はローパスフィルタ２１２が十分に振動していないように観察される。
【００２６】
たとえば、振動板２６１，２６２とＦＰＣ２６３，２６４との接続状態が良好でない場合、振動板制御装置１５１から振動板に駆動信号を与えても駆動信号が振動板に十分に伝わらず、振動板が十分に振動できないため、ローパスフィルタ２１２を十分に加振できない。また、ローパスフィルタ２１２の振動を検出する際には、ローパスフィルタ２１２の振動によって振動板で発生した電圧（電気信号）が振動板制御装置１５１に十分伝達できず、見かけ上はローパスフィルタ２１２が十分に振動していないように観察される。
【００２７】
そこで、演算回路１０１は、具体的には次のようにしてローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とすようにローパスフィルタ２１２を振動させるとともに、振動板２６１，２６２によるローパスフィルタ２１２の振動状態の良否を判定する。デジタルスチルカメラＣＡの不図示の電源スイッチがオンされて、デジタルスチルカメラＣＡの電源が投入された状態で不図示の操作ボタンが操作され、塵落としモードに設定されると、演算回路１０１は、振動板２６１，２６２のうち、いずれか一方（たとえば振動板２６１）をあらかじめ定められた第１の周波数で振動するように駆動し、いずれか他方（たとえば振動板２６２）で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置１５１を制御する。
【００２８】
その結果、振動板制御装置１５１は、振動板２６１が第１の周波数で振動するように振動板２６１に駆動信号を出力する。また、振動板制御装置１５１は、振動板２６２で発生した電圧を検出して、演算回路１０１に検出結果を表す情報（たとえば電圧値や振動周波数の値などの情報）を出力する。演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置１５１から振動板２６１に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。ここで、ローパスフィルタ２１２の所定の振動状態とは、たとえば、ローパスフィルタ２１２の振動の振幅が付着異物の払い落としに十分な所定の振幅に達して、振動板２６２で発生した電圧が所定の値（以下、規定電圧値と呼ぶ）に達していると判断される場合である。
【００２９】
演算回路１０１は、振動板２６２で発生した電圧が規定電圧値に達していなければ、振動板制御装置１５１から振動板２６１に出力される駆動信号の電圧を上昇させるようにフィードバック制御する。また、演算回路１０１は、振動板２６２で発生した電圧が規定電圧値をある程度以上上回っていれば、振動板制御装置１５１から振動板２６１に出力される駆動信号の電圧を下降させるようにフィードバック制御する。すなわち、演算回路１０１は、振動板２６２で発生した電圧が規定電圧値近傍の値を保持するように、振動板制御装置１５１から振動板２６１に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。
【００３０】
さらに、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ２１２の振動状態の良否を判定する。たとえば、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、振動板２６２で発生した電圧が所定の値（たとえば規定電圧値）に達していると判断される場合には、ローパスフィルタ２１２の振動状態が良好であると判定する。また、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、振動板２６１に出力される駆動信号の電圧を所定の電圧値（以下、駆動電圧印加上限値と呼ぶ）まで上昇させた場合であっても、振動板２６２で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断される場合には、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良であると判定する。
【００３１】
ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良であると判定された場合には、演算回路１０１は、振動板２６１，２６２の加振機能に不具合があると判断する。すなわち、この場合には、演算回路１０１は、ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とすのに十分な振動力を与えることができない恐れがあると判断する。そして、演算回路１０１は、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置７ａに表示してユーザに報知するよう表示制御部１６１を制御する。その結果、表示装置７ａには、図８（ａ）に示すように、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良である旨のメッセージが一定時間だけ表示される。これにより、ユーザは、ローパスフィルタ２１２の振動状態が良好でないことを認識できる。その後、演算回路１０１は、振動板２６１，２６２を振動させることなく、塵落としモードを解除して撮影モード（撮影待機状態）に移行するよう各部を制御する。
【００３２】
ローパスフィルタ２１２の振動状態が良好であると判定された場合には、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１が振動板２６１を振動させている間、塵落とし動作中である旨のメッセージを表示装置７ａに表示するよう表示制御部１６１を制御する。その結果、表示装置７ａには、図８（ｂ）に示すように、塵落とし動作中である旨のメッセージが表示される。あらかじめ定められた所定の時間だけ振動板２６１の駆動を行うと、振動板制御装置１５１は、振動板２１６の駆動終了の信号（塵落とし終了信号）を演算回路１０１に出力する。演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された塵落とし終了信号を受信すると、先ほどとは逆に、振動板２６１，２６２のうち、いずれか他方（たとえば振動板２６２）を第１の周波数で振動するように駆動し、いずれか一方（たとえば振動板２６１）で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置１５１を制御する。
【００３３】
その結果、振動板制御装置１５１は、振動板２６２が第１の周波数で振動するように振動板２６２に駆動信号を出力する。また、振動板制御装置１５１は、振動板２６１で発生した電圧を検出して、演算回路１０１に検出結果を表す情報を出力する。演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置１５１から振動板２６２に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。
【００３４】
演算回路１０１は、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値に達していなければ、振動板制御装置１５１から振動板２６２に出力される駆動信号の電圧を上昇させるようにフィードバック制御する。また、演算回路１０１は、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値をある程度以上上回っていれば、振動板制御装置１５１から振動板２６２に出力される駆動信号の電圧を下降させるようにフィードバック制御する。すなわち、演算回路１０１は、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値近傍の値を保持するように、振動板制御装置１５１から振動板２６２に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御する。
【００３５】
さらに、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ２１２の振動状態の良否を判定する。たとえば、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値に達していると判断される場合には、ローパスフィルタ２１２の振動状態が良好であると判定する。また、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、振動板２６１に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させた場合であっても、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断される場合には、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良であると判定する。
【００３６】
なお、振動板２６１側および振動板２６２側の双方に不具合がなければ、下記の（ａ）〜（ｇ）に挙げた電気信号または振動の発生・伝達が阻害されないので、振動板２６１，２６２に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させなくても、振動板制御装置１５１で検出される電圧が規定電圧値に達することになる。また、振動板２６１側または振動板２６２側のいずれか一方に不具合があれば、下記の（ａ）〜（ｇ）のいずれかで電気信号または振動の発生・伝達が阻害されるので、振動板２６１，２６２に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させても、振動板制御装置１５１で検出される電圧が規定電圧値に達しないことになる。
（ａ）  振動板制御装置１５１から振動板への駆動信号の伝達
（ｂ）  駆動信号による振動板での振動発生
（ｃ）  振動板の振動のローパスフィルタ２１２への伝達
（ｄ）  ローパスフィルタ２１２自体の振動伝達
（ｅ）  ローパスフィルタ２１２の振動の振動板への伝達
（ｆ）  振動させられた振動板における電圧発生
（ｇ）  振動板で発生した電圧（電気信号）の制御装置１５１への伝達
【００３７】
ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良であると判定された場合には、演算回路１０１は、振動板２６１，２６２の加振機能に不具合があると判断して、上述の場合と同様に、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置７ａに表示してユーザに報知するよう表示制御部１６１を制御する。その結果、表示装置７ａには、図８（ａ）に示すように、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良である旨のメッセージが一定時間だけ表示される。その後、演算回路１０１は、振動板２６１，２６２を振動させることなく、塵落としモードを解除して撮影モード（撮影待機状態）に移行するよう各部を制御する。
【００３８】
ローパスフィルタ２１２の振動状態が良好であると判定された場合には、演算回路１０１は、振動板制御装置１５１が振動板２６２を振動させている間、塵落とし動作中である旨のメッセージを表示装置７ａに表示するよう表示制御部１６２を制御する。その結果、表示装置７ａには、図８（ｂ）に示すように、塵落とし動作中である旨のメッセージが表示される。あらかじめ定められた所定の時間だけ振動板２６２の駆動を行うと、振動板制御装置１５１は、塵落とし終了信号を演算回路１０１に出力する。演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された塵落とし終了信号を受信すると、上述した第１の周波数で振動板２６１，２６２のそれぞれを駆動させたときと同様に、加振周波数を第１の周波数とは異なる、あらかじめ定められた第２の周波数で振動するように駆動させる。振動板制御装置１５１から振動板２６１，２６２に出力される駆動信号のフィードバック制御、および、ローパスフィルタ２１２の振動状態の良否判定についても同様である。以後、同様に、演算回路１０１は、加振周波数を第１および第２の周波数とは異なる、あらかじめ定められた第３の周波数で振動するように駆動させる。さらに、同様に、演算回路１０１は、加振周波数を第１〜第３の周波数とは異なる、あらかじめ定められた第４の周波数で振動するように駆動させる。
【００３９】
振動板制御装置１５１による振動板２６２の第４の周波数による駆動を所定時間行うと、振動板制御装置１５１は、塵落とし終了信号を演算回路１０１に出力する。演算回路１０１は、振動板制御装置１５１から出力された塵落とし終了信号を受信すると、塵落としモードを解除して撮影モード（撮影待機状態）に移行するよう各部を制御する。
【００４０】
このように、異なる加振周波数でローパスフィルタ２１２を振動させることで、ローパスフィルタ２１２を多様な振動形態（振動モード）で振動させることができるので、ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を効果的に払い落とすことができる。なお、上述した第１〜第４の周波数は、ローパスフィルタ２１２における振動が進行波となるように設定されている。したがって、ローパスフィルタ２１２の前側表面の付着位置に関わらず、異物を効率的に払い落とすことができる。本実施の形態のデジタルスチルカメラＣＡでは、振動板２６１、および振動板２６２による加振によってローパスフィルタ２１２で発生する進行波の進行方向が互いに略平行となるように各振動板２６１，２６２が配設されていることになる。
【００４１】
−−−フローチャート−−−
図９，１０は、上述したローパスフィルタ２１２を振動させるための処理を行うプログラムの処理内容を示すフローチャートである。デジタルスチルカメラＣＡの不図示の電源スイッチがオンされて、デジタルスチルカメラＣＡの電源が投入された状態で不図示の操作ボタンが操作され、塵落としモードに設定されると、この処理を行うプログラムが起動されて、演算回路１０１で実行される。ステップＳ１において、変数Ｎに１を代入してステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、変数Ｎの値を読み込んで、第Ｎの周波数の値を不図示のメモリから読み込んで振動板２６１，２６２の加振周波数として設定してステップＳ１１へ進む。
【００４２】
ステップＳ１１において、ステップＳ３で設定した加振周波数で振動板２６１を駆動するように、および、振動板２６２で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置１５１に制御信号を出力してステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３において、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置１５１から振動板２６１に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御してステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４において、ステップＳ１３でフィードバック制御した結果、振動板２６２で発生した電圧が規定電圧値に達したか否かを判断する。
【００４３】
ステップＳ１４が肯定判断されると、すなわち、ステップＳ１４において、ステップＳ１３でフィードバック制御して、振動板２６１に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させなくても、振動板２６２で発生した電圧が規定電圧値に達したと判断されると、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、現在設定されている加振周波数で一定時間振動板２６１の振動を継続するように制御信号を振動板制御装置１５１に出力してステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６において、塵落とし動作中である旨のメッセージを表示装置７ａに表示するよう表示制御部１６１を制御してステップＳ１９へ進む。
【００４４】
ステップＳ１９において、振動板２６１の駆動が終了するまで、すなわち振動板制御装置１５１から出力された塵落とし終了信号を受信するまで待機し、塵落とし終了信号を受信するとステップＳ２１へ進む。
【００４５】
ステップＳ２１において、ステップＳ３で設定した加振周波数で振動板２６２を駆動するように、および、振動板２６１で発生する電圧を検出するよう振動板制御装置１５１に制御信号を出力してステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３において、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、ローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置１５１から振動板２６２に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御してステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４において、ステップＳ２３でフィードバック制御した結果、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値に達したか否かを判断する。
【００４６】
ステップＳ２４が肯定判断されると、すなわち、ステップＳ２４において、ステップＳ２３でフィードバック制御して、振動板２６２に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させなくても、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値に達したと判断されると、図１０のステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、現在設定されている加振周波数で一定時間振動板２６２の振動を継続するように制御信号を振動板制御装置１５１に出力してステップＳ２９へ進む。
【００４７】
ステップＳ２９において、振動板２６２の駆動が終了するまで、すなわち振動板制御装置１５１から出力された塵落とし終了信号を受信するまで待機し、塵落とし終了信号を受信するとステップＳ４１へ進む。
【００４８】
ステップＳ４１において、変数Ｎが４以上であるか否かを判断する。ステップＳ４１が肯定判断されるとステップＳ４７へ進み、ステップＳ１６または後述するステップＳ５１で表示させたメッセージの表示を中止するよう表示制御部１６１を制御するとともに、塵落としモードを解除して撮影モード（撮影待機状態）に移行するよう各部を制御してリターンする。
【００４９】
ステップＳ４１が否定判断されるとステップＳ４３へ進み、変数Ｎに１を加算して、図９のステップＳ３へ戻る。
【００５０】
図９のステップＳ１４が否定判断されると、すなわち、ステップＳ１４において、ステップＳ１３でフィードバック制御して、振動板２６１に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させた場合であっても、振動板２６２で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断されると、図１０のステップＳ５１へ進む。ステップＳ５１において、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置７ａに表示するよう表示制御部１６１を制御してステップＳ５３へ進む。ステップＳ５３において、ステップＳ５１の制御により表示装置７ａで表示されるメッセージの表示時間に対応する一定時間だけ待機した後、ステップＳ４７へ進む。
【００５１】
図９のステップＳ２４が否定判断されると、すなわち、ステップＳ２４において、ステップＳ２３でフィードバック制御して、振動板２６２に出力される駆動信号の電圧を駆動電圧印加上限値まで上昇させた場合であっても、振動板２６１で発生した電圧が規定電圧値に達していないと判断されると、図１０のステップＳ５１へ進む。
【００５２】
上述したデジタルスチルカメラＣＡでは、次の作用効果を奏する。
（１）  ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とすために振動板２６１を駆動してローパスフィルタ２１２を振動させ、振動板２６２によってローパスフィルタ２１２の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて振動板２６１の振動状態を制御するように構成した。そして、ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を払い落とすために振動板２６２を駆動してローパスフィルタ２１２を振動させ、振動板２６１によってローパスフィルタ２１２の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて振動板２６２の振動状態を制御するように構成した。したがって、異物の払い落とし時に、ローパスフィルタ２１２が十分に振動しているか否を検出できるので、ローパスフィルタ２１２の振動不良、すなわち、振動板２６１，２６２やＦＰＣ２６３，２６４などに不具合があるか否か、振動板２６１，２６２とＦＰＣ２６３，２６４との接着強度、振動板２６１，２６２とローパスフィルタ２１２との接着強度、振動板２６１，２６２とＦＰＣ２６３，２６４との電気導通性能、ローパスフィルタ２１２の固定状態等に不具合があるか否かなどを判断できる。これにより、これらの不具合があるか否かの判断するための構成を簡単な構造で容易に実現できる。
【００５３】
（２）  振動板２６１，２６２のうち、いずれか一方を振動するように駆動し、いずれか他方で発生する電圧に基づいてローパスフィルタ２１２の振動状態を検出するように構成した。また、振動させる振動板と、振動を検出する振動板とを入れ替えることができるように構成した。これにより、振動検出の専用の電極が不要となり、コストダウンできる。
【００５４】
（３）  撮像ユニット２００として組み立てられ、撮像ユニット２００がカメラ本体ＣＢに取り付けられた状態におけるローパスフィルタ２１２の振動状態を検出するように構成した。そして、検出したローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、駆動している振動板の振動状態をフィードバック制御するように構成した。したがって、撮像ユニット２００として組み立てられたことや、撮像ユニット２００がカメラ本体ＣＢに取り付けられたことに起因してローパスフィルタ２１２の振動状態が変化することがあっても、ローパスフィルタ２１２の振動状態を良好に保つことができる。また、経年変化などによってローパスフィルタ２１２の振動状態が変化することがあっても、ローパスフィルタ２１２の振動状態を良好に保つことができる。
【００５５】
（４）  異なる位置に設けられた振動板２６１，２６２でそれぞれローパスフィルタ２１２を振動させることができるように構成したので、異物の付着位置の違いによって異物払い落とし効果が異なってしまうことを抑制できる。
【００５６】
（５）  撮影光束が透過する領域を挟んで振動板２６１，２６２が配設されるように構成した。これにより、撮影光束が透過する領域を挟んで、ローパスフィルタ２１２の加振源と振動の検出センサが配設されることになるので、撮影光束が透過する領域が異物払い落としに適した振動をしているか否かを把握できるようになり、ローパスフィルタ２１２の振動状態の良否判断を適正化できる。
【００５７】
（６）  異なる加振周波数でローパスフィルタ２１２を振動させるように構成した。これにより、ローパスフィルタ２１２を多様な振動形態（振動モード）で振動させることができるので、ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を効果的に払い落とすことができる。
【００５８】
（７）  ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良であると判定されると、ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良である旨のメッセージを一定時間だけ表示装置７ａに表示するように構成した。これにより、ユーザは、ローパスフィルタ２１２の振動状態が良好でないことを認識できる。したがって、塵落としモードに設定して異物の払い落とし動作を行っているにもかかわらず、実際にはローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を十分に払い落とすことができずユーザの期待した効果を得ることができない、といった不具合を回避できる。
【００５９】
（８）  ローパスフィルタ２１２の振動状態が不良であると判定された場合には、その後に振動板２６１，２６２を振動させないように構成した。これにより、不具合があるために実施したとしても異物払い落とし効果の低い、振動板２６１，２６２の駆動を省略できるので、デジタルスチルカメラＣＡの消費電力を抑制できる。
【００６０】
（９）  振動板制御装置１５１から出力される所定周波数の駆動信号によって振動板２６１，２６２を振動させるとともに、振動板２６１，２６２で発生した電圧を振動板制御装置１５１で検出できるように構成した。これにより、振動板２６１，２６２とＦＰＣ２６３，２６４との接続箇所の数を最小限に留めることができるので、当該接続箇所の接続不良に起因する不具合の発生確率を減らして信頼性を向上できる。
【００６１】
（１０）  ホルダー２０１に撮像素子２５０や、ローパスフィルタ２１１，２１２、振動板２６１，２６２などを取り付けて、撮像ユニット２００として一体的に構成した。これにより、撮像ユニット２００自体の組み立てが容易になるとともに、カメラ本体ＣＢに対する撮像ユニット２００の取り付けが容易となる。
【００６２】
−−−変形例−−−
（１）  上述の説明では、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、振動板２６１，２６２で発生した電圧が所定の値（たとえば規定電圧値）に達しているか否かによってローパスフィルタ２１２の振動状態が良好であるか否かを判定するように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、振動板制御装置１５１から出力された情報に基づいて、振動板２６１，２６２で発生した電圧の周波数が、すなわち、ローパスフィルタ２１２の振動周波数があらかじめ定められた振動周波数となったか否かによってローパスフィルタ２１２の振動状態が良好であるか否かを判定するように構成しても良い。また、振動板２６１，２６２で発生した電圧の値と周波数の双方に基づいてローパスフィルタ２１２の振動状態が良好であるか否かを判定するように構成しても良い。
【００６３】
（２）  上述の説明では、異物の払い落としをあらかじめ定められ所定の時間だけ行うように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、次のようにして異物の払い落としの完了を検出するようにしても良い。たとえば、カメラ本体ＣＢ内に光源を設ける。演算回路１０１は、異物払い落としの最中にローパスフィルタ２１２の加振を一旦中断させ、ローパスフィルタ２１２の前側表面からこの光源で光を照射させながら撮像素子２５０で撮像させる。演算回路１０１は、撮像して得られた画像を画像処理することで、ローパスフィルタ２１２の前側表面の異物の有無を判定する。ここで、演算回路１０１は、異物がないと判定されれば、異物の払い落としを終了し、異物があると判断されれば、ローパスフィルタ２１２の加振を再開させる。ローパスフィルタ２１２の加振再開後、演算回路１０１は、所定時間後に再び加振を一旦中断させて、上述の異物の有無の判定処理を行う。以下、上記処理を適宜繰り返すようにすればよい。
【００６４】
（３）  上述の説明では、ローパスフィルタ２１２の前側表面の左右端近傍で、ローパスフィルタ２１２の短辺に沿って延在するように振動板２６１，２６２を配設したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１１に示すように、ローパスフィルタ２１２の前側表面の左右いずれか一方端近傍（図１１では右端近傍）で、ローパスフィルタ２１２の短辺に沿って延在するように１つの振動板２６５を配設し、前側表面の上下いずれか一方端近傍（図１１では下端近傍）で、ローパスフィルタ２１２の左右方向に延在する辺（長辺）に沿って延在するように１つの振動板２６６を配設するようにしてもよい。すなわち、２つの振動板２６５，２６６をＬ字状に配設しても良い。このように振動板２６５，２６６を配設した場合、振動板２６５、および振動板２６６による加振によってローパスフィルタ２１２で発生する進行波の進行方向が互いに略直交することになる。進行波の進行方向が互いに略直交するようにしたことで、上述した振動板２６１，２６２でローパスフィルタ２１２を振動させる場合と比べて振動モードを増やすことができるので、ローパスフィルタ２１２の前側表面に付着した異物を効果的に払い落とすことができる。
【００６５】
（４）  上述の説明では、振動板２６１，２６２の枚数は２枚であったが、３枚以上であっても良い。この場合、撮影光路の確保の点から、ローパスフィルタ２１２の前側表面の左右端近傍や上下端近傍のいずれかに振動板を配設することが望ましい。なお、振動検出がし易いことや生産性の点から、振動板をローパスフィルタ２１２の前側表面または後側表面のいずれか一方の面にのみに配設することが望ましいが、振動板をローパスフィルタ２１２の前側表面および後側表面の両面に分けて配設しても良い。たとえば、振動板２６１，２６２をローパスフィルタ２１２の後側表面に配設するとともに、図１１のように振動板２６６をローパスフィルタ２１２の前側表面に配設してもよい。
【００６６】
（５）  上述の説明では、第１の周波数で振動板２６１および振動板２６２を順次振動させ、その後、第２の周波数で振動板２６１および振動板２６２を順次振動させ、その後、第３の周波数で振動板２６１および振動板２６２を順次振動させ、その後、第４の周波数で振動板２６１および振動板２６２を順次振動させているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、振動板２６１，２６２の加振の順序や、加振する周波数の順序は上述の説明に限定されない。たとえば、まず、振動板２６１だけを第１〜第４の周波数で順次振動させ、その後、振動板２６２だけを第１〜第４の周波数で順次振動させるようにしてもよい。また、加振周波数は第１〜第４の周波数の４つに限定されず、１以上の任意の数であってもよい。
【００６７】
（６）  上述の説明では、本発明による光学部材の振動装置およびデジタルカメラの例としてデジタルスチルカメラＣＡについて説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば単なるデジタルスチルカメラでなく、動画撮影機能を有するカメラであってもよく、撮像素子で被写体像を撮像する電子機器であって、撮像素子の前面に光学部材が配設され、当該光学部材の表面に付着した異物を払い落とす必要がある機器であってもよい。
【００６８】
（７）  上述の説明では、ローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置１５１から振動板２６１，２６２に出力される駆動信号の電圧をフィードバック制御するように構成しているが本発明はこれに限定されない。たとえば、ローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置１５１から振動板２６１，２６２に出力される駆動信号の周波数をフィードバック制御するように構成してもよい。また、ローパスフィルタ２１２の振動状態が所定の振動状態となるように、振動板制御装置１５１から振動板２６１，２６２に出力される駆動信号の電圧および周波数の双方をフィードバック制御するように構成してもよい。このように、振動板２６１，２６２の振動特性を変更するためのパラメータとして、駆動信号の電圧だけでなく、周波数も含まれる。
（８）  上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００６９】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、撮像素子の被写体側の前面に配設された光学部材と、光学部材を振動させることができ、かつ、光学部材の振動状態を検出できる少なくとも第１および第２の振動部材と、光学部材に付着した異物を払い落とすために第１の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第２の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第１の振動部材の振動状態を制御し、光学部材に付着した異物を払い落とすために第２の振動部材を駆動して光学部材を振動させ、第１の振動部材によって光学部材の振動状態を検出し、検出した振動状態に基づいて第２の振動部材の振動状態を制御する制御手段とを備えることを特徴とする各種構造の光学部材の振動装置、および、この光学部材の振動装置を備える各種構造のデジタルカメラを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】デジタルスチルカメラＣＡを側面から見た断面図である。
【図２】デジタルスチルカメラＣＡの構成を説明するブロック図である。
【図３】撮像ユニット２００の斜視図である。
【図４】撮像ユニット２００の分解図である。
【図５】撮像ユニット２００を左側から見たときの断面図である。
【図６】撮像ユニット２００を下方から見たときの断面図である。
【図７】ローパスフィルタ２１２および振動板２６１，２６２を示す斜視図である。
【図８】表示装置７ａの表示例を示す図である。
【図９】ローパスフィルタ２１２を振動させるための処理を行うプログラムの処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】ローパスフィルタ２１２を振動させるための処理を行うプログラムの処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
７ａ  表示装置                        １０１  演算回路
１５１  振動板制御装置                １６１  表示制御部
２００  撮像ユニット                  ２１１，２１２  ローパスフィルタ
２５０  撮像素子                      ２６１，２６２，２６５，２６６  振動板
２６３，２６４  フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
ＣＡ  デジタルスチルカメラ            ＣＢ  カメラ本体
【図１】
2010136189.tif 000003
【図２】
2010136189.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010136189.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010136189.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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