(57)【要約】【課題】  優れた塵埃除去性能を有し、かつ可聴音の発生を防止した塵埃除去装置を提供する。【解決手段】  振動板と、圧電素子と、前記圧電素子に交番電圧を印加する電源と、前記交番電圧の周波数を変化させる制御回路とを備え、前記圧電素子は、第一の電極、圧電材料、第二の電極を有し、前記圧電材料は、第一の結晶相から第二の結晶相への相転移温度Ｔが−４０℃≦Ｔ≦８５℃の範囲にあり、前記周波数の変化は第一の周波数から第二の周波数まで周波数を掃引させる動作を繰り返す変化であり、前記掃引動作中に可聴振動が発生する周波数をｆｎｓ、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとし、前記掃引動作中のｆｎｓからｆｎｅまでの変化時間をΔｔｎとしたときに、Δｔｎ≦１０ｍｓの関係を満たす塵埃除去装置。【選択図】  図１
2015212820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、前記振動板の表面に設けられた一つ以上の圧電素子と、
前記圧電素子に交番電圧を印加する電源と、
前記交番電圧の周波数を変化させる制御回路とを備えた塵埃除去装置であって、
前記圧電素子は、第一の電極、圧電材料、第二の電極を少なくとも有し、
前記圧電材料は、第一の結晶相から第二の結晶相への相転移温度Ｔが−４０℃≦Ｔ≦８５℃の範囲にあり、
前記周波数の変化は、第一の周波数から第二の周波数まで周波数を掃引させる動作を繰り返す変化であり、
前記掃引動作中に可聴振動が発生する周波数をｆｎｓ、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとし、
前記掃引動作中のｆｎｓからｆｎｅまでの変化時間をΔｔｎとしたときに、Δｔｎ≦１０ｍｓの関係を満たすことを特徴とする塵埃除去装置。
【請求項２】
前記Δｔｎにおける前記掃引動作中の可聴振動の変化速度Ｖｆは｜ｆｎｓ−ｆｎｅ｜／Δｔｎで表され、前記可聴振動の変化速度Ｖｆは５×１０５Ｈｚ／秒以上３×１０６Ｈｚ／秒以下であることを特徴とする請求項１に記載の塵埃除去装置。
【請求項３】
前記Δｔｎにおける可聴振動の発生から終了する間に発生する可聴音の音波の振動周波数をｆｈとしたときに、Δｔｎ≦１／ｆｈの関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の塵埃除去装置。
【請求項４】
前記Δｔｎの可聴振動の終了時から、次に発生する可聴振動の周波数がｆｎｓになるまでの時間をΔｔｎｉとしたときに、Δｔｎｉ≧２Δｔｎの関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塵埃除去装置。
【請求項５】
前記第一の周波数が前記第二の周波数よりも高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の塵埃除去装置。
【請求項６】
前記第一の周波数ｆ１と、前記第二の周波数ｆ２と、可聴振動が発生する周波数ｆｎｓと、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとしたときに、ｆ１≧ｆｎｓ＞ｆｎｅ≧ｆ２の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の塵埃除去装置。
【請求項７】
前記第一の周波数ｆ１１と、前記第二の周波数ｆ２２と、可聴振動が発生する周波数ｆｎｓと、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとしたときに、ｆ１１≦ｆｎｓ＜ｆｎｅ≦ｆ２２の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の塵埃除去装置。
【請求項８】
前記圧電材料の第一の結晶相および前記第二の結晶相は、いずれも強誘電性結晶相であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の塵埃除去装置。
【請求項９】
前記圧電材料の鉛の含有量が１０００ｐｐｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の塵埃除去装置。
【請求項１０】
前記圧電材料が下記一般式（１）
一般式（１）
（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ａ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３  （１．００≦ａ≦１．０２、０．０２≦ｘ≦０．３０、０．０２０≦ｙ≦０．０９５）
で表わされるペロブスカイト型金属酸化物を主成分とし、前記金属酸化物にＭｎが含有されており、前記Ｍｎの含有量が前記金属酸化物１００重量部に対して金属換算で０．０２重量部以上０．４０重量部以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の塵埃除去装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の塵埃除去装置と撮像素子ユニットとを少なくとも有する撮像装置であって、前記塵埃除去装置の振動板を前記撮像素子ユニットの受光面側に設けた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】
本発明は塵埃除去装置および撮像装置に関し、特にデジタルカメラなどの撮像装置及びスキャナなどの画像読み取り装置に組み込まれる光学部品の表面に付着する塵埃等の異物を振動により除去する塵埃除去装置および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像信号を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影光束をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子で受光する。そして、撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。このような撮像装置では、撮像素子の前方（被写体側）に、カバーガラスや、光学ローパスフィルタや赤外線吸収フィルタ等が配置される。
【０００３】
この種の撮像装置において、これら撮像素子のカバーガラスやフィルタの表面に塵埃等の異物が付着すると、その異物によって入射光束が遮られて、撮影画像に黒い点となって写り込むことがある。とくに、レンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラでは、撮像ユニット近傍に配置されているシャッターやクイックリターンミラー等の機械的に動作する部材の作動時に発生する塵埃やレンズ交換時にレンズマウント開口から侵入する塵埃があるため、これら撮像素子のカバーガラスやフィルタの表面に塵埃が付着することがある。また、レンズ交換時に、レンズマウントの開口から塵埃等の異物がカメラ本体内に入り込み、これが付着することもある。そこで、これら撮像素子のカバーガラスやフィルタに圧電素子を設けて、これら撮像素子のカバーガラスやフィルタを厚さ方向に弾性振動（以下  面外振動：Ｆｌｅｘｕｒａｌ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎと呼ぶ）させることで、表面に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置、および該塵埃除去装置を備えた撮像装置及び画像読み取り装置が特許文献１および特許文献２に開示されている。
【０００４】
特許文献１、特許文献２は、矩形の光学フィルタ（ローパスフィルタや赤外吸収フィルタ）の光学有効領域の外部で且つ端部分に沿って圧電素子を設け、光学有効領域の表面に付着した塵埃を振動によって除去する装置を開示している。特許文献１には、撮像素子の被写体側に撮影光束を透過させる防塵膜を設け、これを圧電素子で振動させることにより、防塵膜の表面に付着した塵埃等の異物を除去する技術が提案されている。
【０００５】
一眼レフカメラに設けられた塵埃除去装置においては、圧電材料の駆動周波数によって、定在波の曲げ振動を生じる。例えば圧電素子を駆動すると、振動板に曲げ振動が発生し、振動板の表面に付着した塵埃を効率的に除去できる。
【０００６】
撮像素子表面の塵埃を除去する塵埃除去装置に用いられている圧電材料はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が使用されている。しかしながら、ＰＺＴはペロブスカイト骨格のＡサイトに鉛を含有する。そのために、鉛成分の環境に対する影響が問題視されている。この問題に対応するために、鉛を含有しないペロブスカイト型金属酸化物を用いた圧電材料および圧電素子の提案がなされている。例えば、鉛を含有しないペロブスカイト型酸化物からなる圧電材料として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）が特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４７９００５６号公報
【特許文献２】特許第５０８９０６５号公報
【特許文献３】特開２００８−１５０２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
塵埃除去装置に設けられた圧電素子は人の可聴域（２０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数帯域）より高い周波数の交番電圧を印加されることで駆動する。駆動時の振動には、塵埃を除去するための振動（主要振動）と、その共振周波数の近くの周波数範囲に主要振動の振動分布を乱す振動（不要振動）がある。主要振動は印加電圧の周波数によって振動モードが決まるので、使用者に聞こえる音は発生しない。他方、複数の不要振動が様々に干渉し合うことにより、可聴域の振動が生じて、使用者に騒音として聞こえることがある。不要振動は様々な要因で発生する。例えば、主要振動が振動板の端部に入射すると、その端部から反射波が発生する。これにより、入射波と反射波が干渉し合い、不要振動が発生する。また、圧電体の寸法や電極パターンによっては、主要振動と直交する方向に発生する振動が不要振動として顕在化する場合もある。
【０００９】
塵埃除去装置において、振動板に発生する曲げ振動は、圧電素子と振動板の寸法（長さ、幅、厚さ）や材料物性（ヤング率、密度、ポアソン比）を考慮して設計するため、特定の環境下で使用する場合であれば、不要振動の影響が無く、可聴域の音を発生させないような構成の塵埃除去装置を作製することも可能である。
【００１０】
しかしながら、ＢａＴｉＯ３等の非鉛圧電材料は、使用温度範囲（−３０℃から５０℃）に相転移温度を有するものが多く、その使用温度環境によって圧電材料のヤング率をはじめとする物性値が大きく変化する。そのため、使用温度範囲の全てで不要振動を発生させない機械設計は難しく、温度によっては大きな不要振動および、不要振動に起因する可聴域の騒音（可聴音）が生じる課題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、優れた塵埃除去性能を有し、かつ可聴音の発生を防止した塵埃除去装置およびそれを用いた良好な画像の撮像を可能にする撮像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するための塵埃除去装置は、
振動板と、前記振動板の表面に設けられた一つ以上の圧電素子と、
前記圧電素子に交番電圧を印加する電源と、
前記交番電圧の周波数を変化させる制御回路とを備えた塵埃除去装置であって、
前記圧電素子は、第一の電極、圧電材料、第二の電極を少なくとも有し、
前記圧電材料は、第一の結晶相から第二の結晶相への相転移温度Ｔが−４０℃≦Ｔ≦８５℃の範囲にあり、
前記周波数の変化は、第一の周波数から第二の周波数まで周波数を掃引させる動作を繰り返す変化であり、
前記掃引動作中に可聴振動が発生する周波数をｆｎｓ、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとし、
前記掃引動作中のｆｎｓからｆｎｅまでの変化時間をΔｔｎとしたときに、Δｔｎ≦１０ｍｓの関係を満たすことを特徴とする。
【００１３】
前記の課題を解決するための撮像装置は、前記塵埃除去装置と撮像素子ユニットとを少なくとも有する撮像装置であって、前記塵埃除去装置の振動板を前記撮像素子ユニットの受光面側に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、優れた塵埃除去性能を有し、かつ可聴音の発生を防止した塵埃除去装置およびそれを用いた良好な画像の撮像を可能にする撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の塵埃除去装置の実施形態の一例である駆動周波数と駆動時間の関係を示す図である。
【図２】本発明の撮像装置に用いる塵埃除去装置を備えた撮像ユニットの一例の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の塵埃除去装置に用いる圧電素子と振動板の関係の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の撮像装置に用いる塵埃除去装置を備えた撮像ユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の撮像装置に用いる塵埃除去装置を備えた撮像ユニットの一例のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】本発明の塵埃除去装置の構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の撮像装置の一例であるデジタル一眼レフカメラの構成を示す図である。
【図８】本発明の塵埃除去装置に用いる圧電素子の一例を示す図である。
【図９】本発明の塵埃除去装置の実施形態の他の例である駆動周波数と駆動時間の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
本発明に係る塵埃除去装置は、振動板と、前記振動板の表面に設けられた一つ以上の圧電素子と、前記圧電素子に交番電圧を印加する電源と、前記交番電圧の周波数を変化させる制御回路とを備えた塵埃除去装置であって、前記圧電素子は、第一の電極、圧電材料、第二の電極を少なくとも有し、前記圧電材料は、第一の結晶相から第二の結晶相への相転移温度Ｔが−４０℃≦Ｔ≦８５℃の範囲にあり、前記周波数の変化は、第一の周波数から第二の周波数まで周波数を掃引させる動作を繰り返す変化であり、前記掃引動作中に可聴振動が発生する周波数をｆｎｓ、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとし、前記掃引動作中のｆｎｓからｆｎｅまでの変化時間をΔｔｎとしたときに、Δｔｎ≦１０ｍｓの関係を満たすことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る撮像装置は、上記の塵埃除去装置と撮像素子ユニットとを少なくとも有する撮像装置であって、前記塵埃除去装置の振動板を前記撮像素子ユニットの受光面側に設けたことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、可聴音が発生する１回あたりの時間を短くした駆動を繰り返し行うことにより、十分な塵埃除去性能で且つ可聴音がない、すなわち人の可聴域の音圧レベルが極めて小さい塵埃除去装置及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【００２０】
本発明の塵埃除去装置は、振動板と振動板の表面に設けられた一つ以上の圧電素子を有する。
【００２１】
塵埃除去装置はデジタル一眼レフカメラ等の撮像装置に組み込まれて使用される。
【００２２】
図２は、デジタル一眼レフカメラに搭載されている塵埃除去装置を備えた撮像ユニット４００の斜視図であり、図のＸ−Ｘ線は撮像素子３３ａの中心部の横方向を示し、Ｙ−Ｙ線は撮像素子３３ａの中心部の縦方向を示している。
【００２３】
図４は、撮像ユニット４００の構成を示す分解斜視図である。撮像ユニット４００は、大きく分けて、振動ユニット４７０、弾性部材４５０、撮像素子ユニット５００により構成される。詳細は後述するが、振動ユニット４７０は弾性部材４５０を挟み込むかたちで撮像素子ユニット５００に固定され、弾性部材４５０が振動ユニット４７０の振動板４１０（赤外線カットフィルタと兼用）と撮像素子ユニット５００とに挟持される。
【００２４】
撮像素子ユニット５００は、撮像素子３３及び該撮像素子３３を保持する撮像素子保持部材５１０を含み、さらに回路基板５２０、シールドケース５３０、遮光部材５４０、光学ローパスフィルタ保持部材５５０、光学ローパスフィルタ４２０により構成される。
【００２５】
撮像素子保持部材５１０は、金属等によって形成されており、位置決めピン５１０ａ、ビス穴５１０ｂ、ビス穴５１０ｃが設けられている。回路基板５２０は、撮像系の電気回路が実装されており、ビス用の逃げ穴５２０ａが設けられている。シールドケース５３０は、金属等によって形成されており、ビス用の逃げ穴５３０ａが設けられている。回路基板５２０とシールドケース５３０は、ビス用の逃げ穴５２０ａとビス用の逃げ穴５３０ａ、ビス穴５１０ｂを用いて撮像素子保持部材５１０にビスで係止され、シールドケース５３０は電気回路を静電気等から保護するため回路上の接地電位に接続される。
【００２６】
遮光部材５４０は、撮像素子３３の光電変換面の有効領域に対応した開口を有し、被写体側及び撮影者側に接着層が設けられている。光学ローパスフィルタ保持部材５５０は、遮光部材５４０に設けられた接着層を介して撮像素子３３のカバーガラス３３ａに固定される。光学ローパスフィルタ４２０は、光学ローパスフィルタ保持部材５５０の開口箇所にて位置決めされ、遮光部材５４０に接着層を介して固定される。
【００２７】
図３は、圧電素子４３０を固定した振動板４１０を、撮像素子ユニット５００に固定するための保持部材４６０を示す斜視図である。振動板４１０は赤外線カットフィルタの機能を有していてもよい。
【００２８】
保持部材４６０は、金属等の弾性を有する材料によって単一部品として形成されており、四隅の保持部４６０ｃ（図４を参照）と、保持部４６０ｃをつなぐ左右の腕部４６０ｄと、保持部４６０ｃをつなぐ上下の梁部４６０ｅとを有する。腕部４６０ｄは、保持部４６０ｃの表面から一段下がった位置（撮像素子ユニット５００側の位置）で上下に延伸する細板形状とされている。腕部４６０ｄの上下端が保持部４６０ｃに一体につながっており、振動板４１０を撮像素子ユニット５００側へ付勢する付勢力を発生する。腕部４６０ｄには、位置決め穴４６０ａ及びビス用の逃げ穴４６０ｂが形成されている。保持部４６０ｃは、振動板４１０に対して振動の節部を含む四隅付近に導電性の接着剤等によって固定される。
【００２９】
圧電素子４３０は、振動板４１０に固定する。圧電素子４３０と振動板４１０は必ずしも直接的に接触させる必要はなく、接着剤などの樹脂や絶縁材料、金属材料を必要に応じて介しても良い。ただし、接着剤などの厚みが１００μｍより厚いと圧電素子４３０の伸縮が振動板４１０に伝えにくくなるので、１００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下が良い。
【００３０】
圧電素子４３０は、撮像素子３３へ入射する光を遮らない位置で、振動板４１０の表面であればどの位置に固定してもよい。また図示しないが、圧電素子４３０は１枚に限らず、例えば振動板４１０の左右端部や２枚並べて固定するなど複数であっても良い。圧電素子４３０を複数設ける場合は、６個以上設けると主要振動の制御が困難になるため、圧電素子４３０は５個以下であるほうが好ましい。
【００３１】
このようにした振動板４１０は、保持部材４６０の位置決め穴４６０ａに撮像素子ユニット５００の位置決めピン５１０ａが挿入されることによって位置決めされる。位置決めされた状態で、振動ユニット４７０は、ビス用の逃げ穴４６０ｂ及びビス穴５１０ｃを用いて、弾性部材４５０を挟み込むかたちで撮像素子ユニット５００にビスで固定される。振動板４１０は、導電性を有するようにコーティングしても良く、その場合は振動板４１０の表面の帯電を、保持部材４６０及び撮像素子保持部材５１０、シールドケース５３０を介して回路基板５２０へ逃がすことができ、異物の静電的付着を防止することができる。
【００３２】
弾性部材４５０は、ゴム等の軟質材で形成され、振動板４１０の振動吸収部としての役割を有するとともに、後述するように振動板４１０と光学ローパスフィルタ４２０の密閉空間を形成する。なお、弾性部材４５０は、振動板４１０の振動吸収性を高めるために、厚い部材、硬度が低い部材で構成すること、更には振動板４１０の振動の節部に当接することが望ましい。
【００３３】
図５は、撮像ユニット４００におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。遮光部材５４０の被写体側の面は光学ローパスフィルタ４２０と当接し、撮影者側の面は撮像素子３３のカバーガラス３３ａと当接する。遮光部材５４０の被写体側及び撮影者側には接着層が設けられており、光学ローパスフィルタ４２０は遮光部材５４０の接着層により撮像素子３３のカバーガラス３３ａに固定、保持される。これにより、光学ローパスフィルタ４２０と撮像素子３３のカバーガラス３３ａとの間は遮光部材５４０によって封止される。
【００３４】
すなわち、弾性部材４５０の一方の面は振動板４１０と当接し、もう一方の面は光学ローパスフィルタ４２０と当接する。振動板４１０は、保持部材４６０のバネ性によって撮像ユニット５００側へと付勢されるので、弾性部材４５０と振動板４１０は隙間無く密着し、弾性部材４５０と光学ローパスフィルタ４２０も同様に隙間無く密着している。これにより、振動板４１０と光学ローパスフィルタ４２０との間は弾性部材４５０によって封止され、塵埃等の異物の侵入を防ぐ密閉空間が形成される。
【００３５】
図６は圧電素子４３０と、前記圧電素子に交番電圧を印加するための電源４２と、前記交番電圧の周波数を変化させる制御回路１０との電気的接続を示す関係図である。
【００３６】
制御回路１０は、振動板４１０に固定された圧電素子４３０を振動させる圧電素子駆動回路１１１と、振動板４１０の振動振幅が所定の値となるように圧電素子４３０に印加する駆動電圧を指示するマイクロコンピューター１００からなる。圧電素子４３０の駆動方法については後述する。
【００３７】
図７ａ、及び図７ｂは、本発明の撮像装置の一例であるデジタル一眼レフカメラの外観図である。図７ａは、カメラを前面側（被写体側）から見た斜視図であって、撮影レンズユニットを外した状態を示す。図７ｂは、カメラを背面側（撮影者側）から見た斜視図である。
【００３８】
図７ａに示すように、カメラ本体１には、撮影時に撮影者が安定して握り易いように被写体側に突出したグリップ部１ａが設けられている。カメラ本体１のマウント部２には、不図示の撮影レンズユニットが着脱可能に固定される。マウント接点２１は、カメラ本体１と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号等の通信を可能にすると共に、撮影レンズユニット側に電力を供給する。マウント接点２１は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等が可能なように構成してもよい。マウント部２の横には、撮影レンズユニットを取り外す際に押し込むレンズロック解除ボタン４が配置されている。
【００３９】
カメラ本体１内には、撮影レンズを通過した撮影光束が導かれるミラーボックス５が設けられており、ミラーボックス５内にメインミラー（クイックリターンミラー）６が配設されている。メインミラー６は、撮影光束をペンタダハミラー（不図示）の方向へ導くために撮影光軸に対して４５°の角度に保持される状態と、撮像素子３３（図５）の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持される状態とを取り得る。カメラのグリップ１ａに対して反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋１５が設けられている。外部端子蓋１５を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック１６及びＵＳＢ出力用コネクタ１７が納められている。
【００４０】
図８は、図３における圧電素子４３０の構成を示す概略図である。前述のように、圧電素子４３０は複数あっても良いが、図８に示すように一つの圧電素子４３０を構成する圧電材料４３１は、一片の圧電材料からなることが好ましい。一片の圧電材料とは、同じ組成の原料から同時に焼成して作られた組成が均一かつ繋ぎ目の無い圧電材料を意味する。繋ぎ目があると、繋ぎ目を起点とした応力集中が発生し、圧電素子４３０が駆動時に破損する可能性がある。
【００４１】
図８の第１の電極４３２および第２の電極４３３は、厚み５ｎｍから２０００ｎｍ程度の導電層よりなる。その材料は特に限定されず、圧電素子４３０に通常用いられているものであればよい。例えば、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｓｒ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属およびこれらの化合物を挙げることができる。
【００４２】
第１の電極４３２および第２の電極４３３は、これらのうちの１種からなるものであっても、あるいはこれらの２種以上を積層してなるものであってもよい。また、第１の電極４３２および第２の電極４３３が、それぞれ異なる材料であっても良い。
【００４３】
電極形状は図８に示した形状に限ったものでなく、撮像素子３３の光電変換面の有効領域の大きさ、振動板４１０の部材や寸法、圧電素子４３０と撮像素子３３の位置関係などを考慮して最適な電極形状を選択すればよい。
【００４４】
圧電素子４３０は圧電素子駆動回路１１１と給電用配線（不図示）によって電気的に接続されている。給電用配線には、一般にフレキシブルケーブルとして販売されているものが使用できる。接続はエポキシ系接着剤等を用いて接着することも可能であるが、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）や異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を熱圧着する方法が好ましい。前述の方法は導通不良を軽減でき、プロセス速度が向上するため量産性の点で好ましい。
【００４５】
次に、本発明に用いる圧電材料４３１について詳細に説明する。
【００４６】
本発明の圧電材料４３１は、第一の結晶相から第二の結晶相への相転移温度Ｔが−４０℃≦Ｔ≦８５℃の範囲にある圧電材料である。
【００４７】
さらに前記の圧電材料４３１の第一の結晶相と第二の結晶相は、いずれも強誘電結晶相であり、強誘電結晶相から別の強誘電結晶相へ相転移する温度（Ｔ）を有することが好ましい。
【００４８】
ここで、強誘電結晶相とは、強誘電性を有し、かつ、７種類の晶系のうち、三斜晶（ｔｒｉｃｌｉｎｉｃ）、単斜晶（ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ）、斜方晶（ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ）、六方晶（ｈｅｘａｇｏｎａｌ）、三方晶（ｔｒｉｇｏｎａｌ）もしくは菱面体晶（ｒｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌ）、正方晶（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）のいずれかに属する結晶相のことを指す。
【００４９】
相転移温度Ｔは、例えば微小交流電界を用いて測定温度を変えながら圧電素子４３０の誘電率を測定し、誘電率が極大を示す温度から求めることができる。一般に、強誘電体は、第一の強誘電結晶相から第二の強誘電結晶相への相転移温度（降温時の相転移温度）と第二の強誘電結晶相から第一の強誘電結晶相への相転移温度（昇温時の相転移温度）に若干の温度差が生じるが、本発明の相転移温度Ｔは第一の強誘電結晶相から第二の強誘電結晶相への相転移温度、つまり降温時の相転移温度である。
【００５０】
一般に、圧電材料の相転移温度Ｔ付近で大きく変化する。例えば、振動板４１０の振動振幅の大きさと相関関係がある圧電定数ｄ３１の絶対値は、相転移温度Ｔで極大値を示して非常に大きくなる。すなわち、圧電材料の相転移温度Ｔが本発明の塵埃除去装置の使用温度域である−４０℃以上８５℃以下の範囲にあることで、塵埃除去の能力の大きい装置を得ることができる。より好ましい相転移温度Ｔの範囲は−３０℃以上５０℃以下である。
【００５１】
本発明の圧電材料４３１は鉛の含有量が１０００ｐｐｍ未満であることが好ましい。従来の圧電素子において、圧電材料はそのほとんどがジルコン酸チタン酸鉛を主成分とする圧電材料である。このため、例えば圧電素子が廃却され酸性雨を浴びたり、過酷な環境に放置されたりした際、圧電材料中の鉛成分が土壌に溶け出し生態系に害を成す可能性が指摘されている。しかし、鉛の含有量が１０００ｐｐｍ未満であれば、例えば圧電素子４３０が廃却され酸性雨を浴びたり、過酷な環境に放置されたりしても、圧電材料４３１中の鉛成分が環境に悪影響を及ぼす可能性は低い。
【００５２】
圧電材料４３１の鉛の含有量は、例えば蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）、ＩＣＰ発光分光分析により定量された圧電材料４３１の総重量に対する鉛の含有量によって評価することができる。
【００５３】
本発明の圧電材料４３１はチタン酸バリウムを主成分とするペロブスカイト型金属酸化物であることが好ましい。鉛成分を含まない圧電材料の中で、チタン酸バリウムを主成分とする圧電材料は圧電定数の絶対値ｄが大きい。従って、同じ歪量を得るために必要な電圧が小さくできる。このため、本発明の圧電材料４３１は、環境面も考慮し、チタン酸バリウムを主成分とする圧電材料であることが好ましい。
【００５４】
本発明において、ペロブスカイト型金属酸化物とは、岩波理化学辞典  第５版（岩波書店  １９９８年２月２０日発行）に記載されているような、理想的には立方晶構造であるペロブスカイト構造（ペロフスカイト構造とも言う）を持つ金属酸化物を指す。ペロブスカイト構造を持つ金属酸化物は一般にＡＢＯ３の化学式で表現される。ペロブスカイト型金属酸化物において、元素Ａ、Ｂは各々イオンの形でＡサイト、Ｂサイトと呼ばれる単位格子の特定の位置を占める。例えば、立方晶系の単位格子であれば、Ａ元素は立方体の頂点、Ｂ元素は体心に位置する。Ｏ元素は酸素の陰イオンとして立方体の面心位置を占める。
【００５５】
後述の一般式（１）で表わされる金属酸化物は、Ａサイトに位置する金属元素がＢａとＣａ、Ｂサイトに位置する金属元素がＴｉ、Ｚｒであることを意味する。ただし、一部のＢａとＣａがＢサイトに位置してもよい。同様に、一部のＴｉとＺｒがＡサイトに位置してもよい。
【００５６】
一般式（１）における、Ｂサイトの元素とＯ元素のモル比は１対３であるが、モル比が若干ずれた場合（例えば、１．００対２．９４〜１．００対３．０６）でも、金属酸化物がペロブスカイト構造を主相としていれば、本発明の範囲に含まれる。
【００５７】
金属酸化物がペロブスカイト構造であることは、例えば、Ｘ線回折や電子線回折による構造解析から判断することができる。
【００５８】
本発明の圧電材料４３１は下記一般式（１）
一般式（１）  （Ｂａ１−ｘＣａｘ）ａ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３  （１．００≦ａ≦１．０２、０．０２≦ｘ≦０．３０、０．０２０≦ｙ≦０．０９５）
で表わされるペロブスカイト型金属酸化物を主成分とし、前記金属酸化物にＭｎが含有されており、前記Ｍｎの含有量が前記金属酸化物１００重量部に対して金属換算で０．０２重量部以上０．４０重量部以下であることが好ましい。
【００５９】
一般式（１）において、ＡサイトにおけるＣａのモル比を示すｘは、０．０２≦ｘ≦０．３０の範囲であることが好ましい。ｘが０．０２より小さいと誘電損失（ｔａｎδ）が増加する恐れがある。誘電損失が増えると、圧電素子に電圧を印加して駆動させた際に発生する発熱が増え、駆動効率が低下する恐れがある。一方で、ｘが０．３０より大きいと圧電特性が充分でなくなる恐れがある。
【００６０】
一般式（１）において、ＢサイトにおけるＺｒのモル比を示すｙは、０．０２０≦ｙ≦０．０９５の範囲であることが好ましい。ｙが０．０２０より小さいと、圧電特性が充分でなくなる恐れがある。一方で、ｙが０．０９５より大きいとキュリー温度（Ｔｃ）が８５℃未満と低くなり、高温において圧電特性が消失する恐れがある。
【００６１】
また、一般式（１）において、ＡサイトにおけるＢａとＣａのモル量とＢサイトにおけるＴｉ、Ｚｒのモル量との比を示すａは、１．００≦ａ≦１．０２の範囲であることが好ましい。ａが１．００より小さいと異常粒成長が生じ易くなり、圧電材料４３１の機械的強度が低下する恐れがある。一方で、ａが１．０２より大きくなると粒成長に必要な温度が高くなり過ぎ、一般的な焼成炉では密度が充分に大きくならなかったり、圧電材料４３１内にポアや欠陥が多数存在してしまったりする恐れがある。
【００６２】
本発明の圧電材料４３１の組成を測定する手段は特に限定されない。Ｘ線蛍光分析、ＩＣＰ発光分光分析、原子吸光分析などが挙げられる。いずれの手段においても、圧電材料４３１に含まれる各元素の重量比および組成比を算出できる。
【００６３】
本発明の圧電材料４３１は、前記一般式（１）で表わされるペロブスカイト型金属酸化物を主成分とし、前記金属酸化物にＭｎが含有されており、前記Ｍｎの含有量が前記金属酸化物１００重量部に対して金属換算で０．０２重量部以上０．４０重量部以下であることが好ましい。
【００６４】
前記範囲のＭｎを含有すると、絶縁性や機械的品質係数Ｑｍが向上する。
【００６５】
ここで、機械的品質係数Ｑｍとは、圧電素子を振動子として評価した際に振動による弾性損失を表す係数であり、機械的品質係数の大きさは、インピーダンス測定における共振曲線の鋭さとして観察される。つまり圧電素子の共振の鋭さを表す定数である。機械的品質係数Ｑｍが大きいと、共振周波数付近で圧電素子の歪量がより大きくなり、効果的に圧電素子４３０を振動させることができる。
【００６６】
ここで、Ｍｎの含有量を示す金属換算とは、圧電材料４３１から蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）、ＩＣＰ発光分光分析、原子吸光分析などにより測定されたＢａ、Ｃａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＭｎの各金属の含有量から、一般式（１）で表わされる金属酸化物を構成する元素を酸化物換算し、その総重量を１００としたときに対するＭｎ重量との比によって求められた値を表す。
【００６７】
Ｍｎの含有量が０．０２重量部未満であると、圧電素子４３０の駆動に必要な分極処理の効果が充分でなくなる恐れがある。一方、Ｍｎの含有量が０．４０重量部より大きくなると、圧電特性が充分でなくなることや、圧電特性に寄与しない六方晶構造の結晶が発現するので好ましくない。
【００６８】
ここで、ＭｎはＢサイトに固溶することが好ましい。Ｂサイトに固溶された場合、ＡサイトにおけるＢａとＣａのモル量とＢサイトにおけるＴｉ、ＺｒおよびＭｎのモル量の比をＡ／Ｂとすると、好ましいＡ／Ｂの範囲は０．９９３≦Ａ／Ｂ≦０．９９８である。Ａ／Ｂがこれらの範囲にある圧電素子３０は、圧電素子３０の長さ方向に伸縮振動が大きく、また、機械的品質係数が高いため、振動性能に優れ、かつ、耐久性に優れた圧電素子４３０を得ることができる。
【００６９】
また、前記圧電材料４３１は、一般式（１）に示す金属酸化物１００重量部に対して、Ｂｉを金属換算で０．０４２重量部以上０．８５０重量部以下含有してもよい。前記金属酸化物に対するＢｉの含有量は、例えばＩＣＰ−ＭＳ組成分析によって測定可能である。Ｂｉはセラミックス状の圧電材料の粒界にあっても良いし、（Ｂａ，Ｃａ）（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ３のペロブスカイト型構造中に固溶していても良い。Ｂｉが粒界に存在すると、粒子間の摩擦が低減され機械的品質係数が増加する。他方、Ｂｉがペロブスカイト構造を形成する固溶体に取り込まれると、相転移温度が低温化することから圧電定数の温度依存性が小さくなり、機械的品質係数がさらに向上する。Ｂｉが固溶体に取り込まれた時の位置が、Ａサイトである前記Ｍｎとの電荷バランスが良くなるため好ましい。
【００７０】
次に、本発明に用いる圧電材料４３１の製造方法について説明する。所望の組成に調整した原料粉末に、必要に応じて分散剤、バインダー、可塑剤等と水、もしくは有機溶媒を加えて混合し、高密度の焼結体にするのに必要な圧力でプレス成形して成形体を作製する。ここでプレス成形のみで必要な圧力が得られない場合はＣＩＰ（冷間等方圧プレス：Ｃｏｌｄ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓ）などにより所望の圧力を加えても良い。また、プレス成形せずに最初からＣＩＰ等で成形体インゴットを作製しても良い。また、スラリーの状態で、ドクターブレード法やダイコート法などの手法によりフィルムなどの支持体上に所定の厚みに塗工し、乾燥させてグリーンシート成形体を作製してもよい。
【００７１】
次に、成形体を焼成してセラミックス焼結体状の圧電材料４３１を作製する。
【００７２】
ここでセラミックスとは、基本成分が金属酸化物であり、熱処理によって焼き固められた結晶粒子の凝集体（バルク体とも言う）、いわゆる多結晶を表す。また、焼結後に加工されたものも含まれる。
【００７３】
焼成条件は所望の圧電材料に最適な方法を選択すればよく、出来るだけ密度は高く、均一な大きさの粒成長をさせることが好ましい。なお、必要であれば成形体を所望の形状に加工してから焼成しても構わない。
【００７４】
次に、本発明に用いる圧電素子の一例である、図８に示す圧電素子４３０の製造方法について詳細に説明する。
【００７５】
上記の方法で作製したセラミックス焼結体状の圧電材料４３１を、所望の寸法に研削加工して、略直方体の圧電材料４３１を作製する。ここで、略直方体とは、全ての面が長方形からなる六面体に限定されず、基本的に６つの面で構成されたものであり、好ましくは板状である。角の欠けた形状や、角に丸みを持たせた形状であっても良い。次に、図８に示すように、金属ペーストの焼き付け、スパッタ、蒸着法などにより、圧電素子４３０の第１の電極面に第１の電極４３２、第２の電極面に第２の電極４３３を形成する。
【００７６】
前記第１の電極４３２および第２の電極４３３は、振動を励起する効率の観点で圧電材料４３１表面に対して、出来るだけ広くとることが好ましい。第１の電極４３２と第２の電極４３３の作製方法は特に限定されず、金属ペーストの焼き付けにより形成しても良いし、スパッタ、蒸着法などにより形成してもよい。また第１の電極４３２、第２の電極４３３はともに図８の形状以外の所望の形状にパターニングして用いても良い。
【００７７】
また、圧電素子４３０に第２の電極面からのみ交番電圧を供給することができるように、第１の電極４３２が第２の電極面の一部にあっても良い。この場合、まず、圧電素子４３０の第１の電極面に第１の電極４３２を、第２の電極面に第２の電極４３３と電気的に独立した第１の電極４３２を形成する。次に、第１の電極面に設けた第１の電極４３２と、第２の電極面に設けた第１の電極４３２とを電気的に接続する。電気的に接続する方法は特に限定されず、圧電材料４３１の側面で金属ペーストの焼き付け、スパッタ、蒸着法などにより接続してもよい。ただし、第２の電極面に設けた第１の電極４３２と第２の電極４３３の間の距離は後述する分極処理にて電極間で放電しない範囲で出来るだけ狭くすることが好ましい。
【００７８】
次に、圧電素子４３０を分極処理する。分極処理の温度は、一般的にはキュリー温度Ｔｃ以下で行うが、本発明はこれに限らず室温で行ってもよい。処理時間は５分から１０時間が好ましい。処理雰囲気は、空気中もしくはシリコーンオイル等の不燃性のオイル中が好ましい。処理電圧は、０．５から５．０ｋＶ／ｍｍの電界を印加する。処理電圧の印加は、少なくとも第１の電極４３２と第２の電極４３３に対して行えば良い。
【００７９】
分極処理は、圧電素子４３０を振動板４１０に固定する前に行う事が好ましいが、固定後に行っても良い。
【００８０】
本発明の圧電材料４３１のヤング率は、市販のインピーダンスアナライザーを用いて得られる共振周波数及び反共振周波数の測定結果から、電子情報技術産業協会規格（ＪＥＩＴＡ  ＥＭ−４５０１）に基づいて、計算により求めたＹ１１である。
【００８１】
次に、振動板４１０表面の塵埃除去を行うための圧電素子４３０の駆動方法について説明する。振動板４１０に固定された圧電素子４３０にマイクロコンピューター１００の制御に従って圧電素子駆動回路１１１が所定の周波数の電圧を印加すると、圧電素子４３０は光軸と直角方向（振動板４１０の平面方向）に伸縮することにより、振動板４１０は屈曲振動する。
【００８２】
図１は、本発明の塵埃除去装置の一例である圧電素子４３０に印加する交番電圧の周波数（駆動周波数）と、交番電圧を印加する時間（駆動時間）の関係を示す図であり、第一の周波数から第二の周波数へ所定のステップ幅毎に順次周波数を変化させる動作（掃引動作）を説明している。
【００８３】
圧電素子４３０に印加する交番電圧の周波数は、振動板４１０の固有モードの共振周波数近傍とすることで、より小さい電圧で大きな振幅を得ることができる。振動板４１０の共振周波数は振動板４１０と圧電素子４３０の寸法ばらつき、または温度によって変化する。そのため、交番電圧は一定の周波数ではなく、十分に幅を持たせた周波数帯域で印加する。具体的には、振動板４１０の共振周波数から高周波側または低周波側に離れた周波数（第一の周波数）から印加を開始し、所定の周波数帯域を所定のステップ数で分割したステップ幅ごとに徐々に主要振動を生じる共振周波数の方向へ掃引駆動を行い、振動板４１０の主要振動を発生させる共振周波数から第一の周波数と反対側に離れた周波数（第二の周波数）で終了する。図１は第一の周波数ｆ１が第二の周波数ｆ２より高い場合にあたる。第一の周波数と第二の周波数の間には、振動板４１０の主要振動を発生させる共振周波数は少なくとも一つ以上あれば良い。ステップ幅は狭いほど交番電圧が共振周波数と合致するため好ましく、１００Ｈｚ以下のステップ幅であればより好ましい。また、分割したステップ幅は一定である必要はなく、第一の周波数から第二の周波数へ至る掃引動作の間に変更しても良い。振動板４１０は保持部材４６０や弾性部材４５０等の周辺部材の影響で、交番電圧の周波数が低い周波数から掃引を始めたとき、振動板４１０の応答が悪く、共振周波数へ向かう掃引動作中における振動板４１０の振動振幅が小さい場合がある。そのため高い周波数から低い周波数へ向かう掃引動作の方が好ましい。すなわち、第一の周波数は第二の周波数より高いと、より好ましい。
【００８４】
塵埃除去を行うための圧電素子４３０に印加する交番電圧は、第一の周波数から第二の周波数へ近づく方向で任意の時間で周波数を変化させ、第二の周波数に達した後、再び第一の周波数から第二の周波数に変化させる駆動を繰り返すことで行う。第二の周波数から第一の周波数に至る間に０Ｖ電位を印加する時間（休止時間）を設けても良い。繰り返し動作は、少なくとも２回以上であれば効果はあり、回数が多いほど良好な塵埃除去が行われる。しかし、回数が多いほど塵埃除去動作を行う時間が長くなるため、塵埃除去装置を搭載する製品仕様に合わせて回数を決めれば良い。
【００８５】
次に、デジタル一眼レフカメラに用いた場合の振動板４１０の動作方法について具体的に説明する。本発明では前述の塵埃除去のための動作を行うための、デジタル一眼レフカメラ内部の一連の処理を塵埃除去モードと呼ぶ。振動板４１０は、デジタル一眼レフカメラのマイクロコンピューター１００からの指示で、塵埃除去モードに入る。塵埃除去モードの実行は、撮影者がデジタル一眼レフカメラの電源ＯＮ操作を行ってシステムが立ち上がった直後や、電源ＯＦＦ操作でシステムをシャットダウンする直前のタイミングで自動的に行うことが塵埃を除去する上で効果的であるが、撮影者が意図したタイミングで行ってもよい。
【００８６】
塵埃除去モード開始の信号はマイクロコンピューター１００が受け取り、圧電素子４３０の駆動回路に駆動信号を送る。圧電素子駆動回路１１１は、振動板４１０に面外振動を発生させる交番電圧を生成し、給電用配線を通して圧電素子４３０に交番電圧を印加する。なお、交番電圧の波形は矩形波、正弦波、三角波、のこぎり波等、何れの波形であってもよい。
【００８７】
塵埃除去装置を駆動させた時の発生音（可聴域外も含む）の計測は、一般的な周波数分析器（例えばリオン株式会社のＳＡ−０２Ｍ）や、デジタル一眼レフカメラ等に外部マイクを接続して記録したデータを解析することで音圧レベルを求めることができる。特に本発明においては、図２に示す撮像ユニットの状態で計測用のマイクを振動板４１０の平面から鉛直方向に数ｃｍ離れた位置に設置した測定を標準方法とする。
【００８８】
圧電素子４３０に印加する交番電圧の周波数変化の速度の平均の絶対値が１×１０５Ｈｚ／秒以下の条件で駆動したとき、人の可聴域である２０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数範囲において、普通騒音計の日本工業規格（ＪＩＳ  Ｃ  １５０２−１９９０）に定められているＡ特性補正を施した音圧レベル（Ａ特性音圧レベル）を本発明の音圧レベルとして測定する。ここでＡ特性音圧レベルとは、前記の日本工業規格で定められたもので、物理的に同じ音圧であっても周波数によって人間が感じる音の大きさが異なるという、人間の聴覚特性を考慮した周波数重み付け特性のことである。Ａ特性音圧レベルで−１０ｄＢ以上の可聴音が検出されたときの交番電圧の周波数を前記掃引動作中に可聴振動が発生する周波数（可聴振動開始周波数）をｆｎｓとし、可聴音が検出されなくなったときの交番電圧の周波数を前記掃引動作中に可聴振動が終了する周波数（可聴振動終了周波数）をｆｎｅとする。ｆｎｓからｆｎｅまでの変化時間をΔｔｎとする。Δｔｎは駆動する周波数の変化の速度によって変わるが、ｆｎｓとｆｎｅは変化しない。第一の周波数から第二の周波数までの交番電圧を繰り返し印加するとき、Δｔｎの終了時から次に周波数がｆｎｓになるまでの時間をΔｔｎｉとする。
【００８９】
本発明では、可聴音が検出されている時間内で平均したＡ特性音圧レベルを可聴音の音圧レベルとする。本発明者の検討により、Δｔｎが１０ｍｓ以下のとき、デジタル一眼レフカメラに撮像ユニット４００を設置した状態で発生する可聴音は許容限以下になり、可聴音の無い塵埃除去装置を提供することができることが分かっている。前記掃引動作中のｆｎｓからｆｎｅまでの変化時間Δｔｎは好ましくはΔｔｎ≦３ｍｓである。
【００９０】
ｆｎｓからｆｎｅの交番電圧が印加される間に発生する可聴音の音波の振動周波数（音波の周波数）をｆｈとし、ｆｈが例えば５００Ｈｚ以下の周波数である場合、Δｔｎが１０ｍｓ以下であってもわずかな可聴音が検出されるおそれがあるため、Δｔｎがｆｈの１周期以下の短い時間、つまりΔｔｎ≦１／ｆｈの関係を満たすことがさらに好ましい。Δｔｎが１／ｆｈ以下であると、可聴音が発生している時間が可聴音の周期（可聴音の周波数の逆数）以下の時間になるため、音圧レベルを更に抑制できる。実際に計測される可聴音は、周波数が異なる複数の音が混ざることがあるが、本発明では可聴周波数範囲において最大の音圧レベルが検知される周波数をｆｈとする。
【００９１】
ｆｎｓとｆｎｅの間には塵埃を除去するための振動を発生する周波数も含まれるため、単にΔｔｎが短くなる駆動をすると、塵埃除去の振動が発生している時間が短くなるため、塵埃除去の能力が低くなる。塵埃除去能力を維持しつつ騒音を抑制するためには、前記Δｔｎを得る駆動を複数回（二回以上）繰り返すことを行うことで、可聴音が小さく、且つ良好な塵埃除去能力を有す塵埃除去装置が得られる。可聴音が小さく、且つ良好な塵埃除去が可能な塵埃除去装置を得るために、前記周波数を変化させる速度の平均の絶対値、すなわちΔｔｎにおける掃引動作中の可聴振動の変化速度Ｖｆは｜ｆｎｓ−ｆｎｅ｜／Δｔｎで表され、前記可聴振動の変化速度Ｖｆは５×１０５Ｈｚ／秒以上３×１０６Ｈｚ／秒以下にすることが好ましい。
【００９２】
前記ｆｎｅを印加する時間（Δｔｎの終了時）から、次に周波数がｆｎｓになるまでの時間Δｔｎｉを設けることにより、可聴音は断続的な音となり、可聴音の音圧レベルを小さくなるため好ましい。第一の周波数とｆｎｓ、第二の周波数とｆｎｅが十分離れている場合は、振動を発生させる周波数の掃引動作自体は不連続である必要はなく、第二の周波数から時間を空けずに第一の周波数に戻しても良い。すなわち、圧電素子４３０を駆動した初めてのｆｎｅから次のｆｎｓまでが時間的に近いとき、一回目の第一の周波数から第二の周波数の駆動で可聴音を発生させる振動が減衰するまでの時間と、二回目の同様の駆動で発生する可聴音とが重なる。そのため、音圧レベルの最大値は前述の一回目、二回目の駆動で変わらなくても、一回目と二回目の可聴音の重なりの影響で平均した音圧レベルは、一回目と二回目が重ならない駆動の場合より音圧レベルは大きくなる。本発明者らが検討したところ、発生した可聴音を発生させる振動の減衰を考慮して、Δｔｎｉ≧２Δｔｎの関係を満たすとき、音圧レベルを小さくすることが出来るため、さらに好ましい。
【００９３】
また、ｆｎｓとｆｎｅは、第一の周波数から第二の周波数まで一回掃引する間に複数あってもよく、その場合は其々の周波数範囲で前記Δｔｎ、ｆｎｓ、ｆｎｅの関係を満たせばよい。
【００９４】
本発明の塵埃除去装置において、第一の周波数と第二の周波数の値の関係は、いずれが高くても低くてもよい。
【００９５】
具体的には、図１は、本発明の塵埃除去装置の実施形態として、第一の周波数は第二の周波数より高い駆動周波数と駆動時間の関係を示す図である。図１において、前記第一の周波数ｆ１と、前記第二の周波数ｆ２と、可聴振動が発生する周波数ｆｎｓと、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとしたときに、ｆ１≧ｆｎｓ＞ｆｎｅ≧ｆ２の関係を満たしていればよい。
【００９６】
図９は、本発明の塵埃除去装置の他の実施形態として、第一の周波数は第二の周波数より低い駆動周波数と駆動時間の関係を示す図である。図９において、前記第一の周波数ｆ１１と、前記第二の周波数ｆ２２と、可聴振動が発生する周波数ｆｎｓと、可聴振動が終了する周波数をｆｎｅとしたときに、ｆ１１≦ｆｎｓ＜ｆｎｅ≦ｆ２２の関係を満たしていればよい。
【００９７】
以上、本発明の撮像装置の一例として、デジタル一眼レフカメラに用いられる塵埃除去装置を説明したが、必ずしもデジタルカメラに用いられる撮像装置に限ったものではなく、デジタルビデオカメラ、複写機、ファクシミリ、スキャナの各種の撮像装置や画像読取装置、およびその内部の部材や部品であってもよい。
【実施例】
【００９８】
以下に実施例を挙げて本発明の塵埃除去装置を具体的に説明する。実施例および比較例は図２に示す撮像ユニット４００に制御回路（不図示）と電源（不図示）を付けた塵埃除去装置で行ったが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００９９】
振動板４１０の被写体側の表面に付着したゴミを振動によって除去する能力を塵埃除去率と呼ぶ。例えばデジタル一眼レフカメラで付着するゴミには、様々な大きさ、様々な材料が考えられるが、本発明では代表的な粒子を用いて、以下のように測定を行った。
【０１００】
塵埃除去率は撮像ユニット４００に、制御回路１０と電源４２を接続した状態で測定した。塵埃除去率は、室温、湿度５０％ｒｈの環境で、水平に置いた振動板４１０の全体にポリスチレン製ビーズ（粒径２０乃至８０μｍ）を凡そ５００個まいて１分間放置した後、振動板４１０の平面が垂直になるように設置した。この状態で振動板４１０の表面のポリスチレン製ビーズの付着状態を光学顕微鏡により撮影し、写真Ｐとして記録した。
【０１０１】
次に、写真Ｐを記録した際と同様、振動板４１０の表面のポリスチレン製ビーズの付着状態を光学顕微鏡により撮影し、写真Ｑとして記録した。
【０１０２】
次に、写真Ｐと写真Ｑに写ったポリスチレン製ビーズで撮像素子３３へ入射する光を遮る範囲のビーズ数を数え、其々ビーズ数Ｐ’とビーズ数Ｑ’として、［（ビーズ数Ｐ’−ビーズ数Ｑ’）÷ビーズ数Ｐ’］×１００を塵埃除去率（％単位）とした。本発明の評価方法で塵埃除去率が９５％以上であれば、デジタル一眼レフカメラに設置した際の一般的な使用状況において、撮影した画像に塵埃の写り込みがない高品質の画像を得ることが可能である。
【０１０３】
可聴音の測定は、計測用の録音マイクを振動板４１０の表面から垂直方向に２ｃｍ離して設置して、録音されたデータを解析ソフトで処理して求めた。
【０１０４】
（実施例１）
実施例１の塵埃除去装置の振動板４１０は、２７．０×３８．０×０．６ｍｍの水晶からなる透明の直方体の複屈折板である。
【０１０５】
以下に実施例１の圧電素子４３０の作製方法を示す。原料となる平均粒径１００ｎｍのチタン酸バリウム（堺化学工業製：ＢＴ−０１）、平均粒径３００ｎｍのチタン酸カルシウム（堺化学工業製：ＣＴ−０３）、平均粒径３００ｎｍのジルコン酸カルシウム（堺化学工業製：ＣＺ−０３）をモル比で９２．０対２．０対６．０になるように秤量した。
【０１０６】
次に、これらの秤量粉を、ボールミルを用いて２４時間の乾式混合によって混合した。得られた混合粉を造粒するために、混合粉に対してＭｎ重量が金属換算で０．１２重量部となる酢酸マンガン（ＩＩ）と、混合粉に対して３重量部となるＰＶＡバインダーを、それぞれスプレードライヤー装置を用いて、混合粉表面に付着させた。
【０１０７】
次に、得られた造粒粉を金型に充填し、プレス成型機を用いて最大２００ＭＰａの成形圧をかけて３．３ｇ／ｃｍ３の成形体を作製した。この成形体は冷間等方加圧成型機を用いて、更に加圧しても構わない。
【０１０８】
得られた成形体を空気雰囲気中にて昇温速度を１．０℃／分で加熱して、６００℃で３時間保持した後に１３５０℃で５時間保持する条件にて焼成を行った。これにより、式（１）の化学式で表わすことができる組成の圧電材料４３１を作製した。次に、圧電材料４３１の蛍光Ｘ線分析を行ったところ、（Ｂａ０．９２Ｃａ０．０８）（Ｔｉ０．９４Ｚｒ０．０６）Ｏ３  １００重量部に対してＭｎが金属換算で０．１２重量部含有されている組成であることが確認できた。また、Ｂａ、Ｃａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＭｎ以外の元素は検出限界以下の量であり、１重量部以下であった。
【０１０９】
次に、焼成した圧電材料４３１を厚み０．２５ｍｍで略均一に研削、及び研磨加工した後、２６．０×４．０ｍｍの寸法に切断した。そのあと、圧電材料４３１の両面に銀ペーストをスクリーン印刷によって、図８に示すように第１の電極４３２および第２の電極４３３を形成した。
【０１１０】
次に、作製した圧電素子４３０を恒温槽中で温度を上昇させながら誘電率の変化を測定することで、誘電率が極大となる温度Ｔｃを測定した。その結果、Ｔｃは１１０℃であった。また、圧電素子４３０をホットプレートで１００℃に加熱しながら１ｋＶ／ｍｍの電界強度になるように、電極４３３に直流電源によって電圧を１０分間にわたり印加して分極処理を行い、圧電素子４３０を作製した。
【０１１１】
本実施例の圧電素子４３０に対して、微小交流電界を印加することで、８５℃から徐々に温度を下げながら−４０℃までの誘電率を測定したところ、相転移温度Ｔを示す誘電率の極大値は２０℃であった。
【０１１２】
また、同様の温度制御を行いながら圧電素子のヤング率Ｙ１１を測定したところ、極小値は２０℃であり、−３０℃から５０℃の温度範囲でＹ１１が３８％変化していた。
【０１１３】
次に、作製した圧電素子４３０にフレキシブルケーブルよりなる交番電圧の給電用配線をＡＣＦによって接続した。ＡＣＦを接続する際の熱圧着装置の条件は１５０℃、１０秒間、２ＭＰａの圧力とした。
【０１１４】
次に、振動板４１０と圧電素子４３０の第１の電極面を、エポキシ樹脂系の接着剤で接着した。
【０１１５】
作製した塵埃除去装置を用いて本発明の撮像ユニット４００を作製した。
【０１１６】
矩形波の交番電圧は１００Ｈｚ毎に周波数を変更するものであり、時間当たりの周波数変化を一定にして、１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを掃引した。
【０１１７】
圧電素子４３０に、フレキシブルケーブルを介して５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧を印加した。
【０１１８】
まず、可聴振動の騒音が発生する駆動周波数を調べるため、第一の周波数から第二の周波数までを緩やかに周波数掃引しながら、発生する可聴域の騒音を計測した。
【０１１９】
本実施例では第一の周波数を１９０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとし、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、可聴振動が発生し始める周波数ｆｎｓは１３５ｋＨｚ、可聴振動が終了する周波数ｆｎｅは１２５ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは、３ｋＨｚであった。
【０１２０】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、周波数は１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを１００ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計１０回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１０ｍｓ、Δｔｎｉは１９０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は１．０×１０６Ｈｚ／秒である。
【０１２１】
このとき測定される音圧レベルは３ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１２２】
（実施例２）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が３４．０×５５．０×０．８ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が３２．０×３．５ｍｍで、厚み０．２０ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１２３】
第一の周波数を１９０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１２４ｋＨｚ、ｆｎｅは１２３ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは５００Ｈｚであった。
【０１２４】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを５０ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計１６回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは０．５ｍｓ、Δｔｎｉは１４９．５ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は２．０×１０６Ｈｚ／秒である。
【０１２５】
このとき測定される音圧レベルは２ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１２６】
（実施例３）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が２７．０×３８．０×０．６ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が２６．０×４．０ｍｍで、厚み０．２５ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１２７】
第一の周波数を１２５ｋＨｚ、第二の周波数を１１５ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１２１ｋＨｚ、ｆｎｅは１１６ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは３ｋＨｚであった。
【０１２８】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、１２５ｋＨｚから１１５ｋＨｚまでを１０ｍｓの時間で掃引し、５ｍｓ経過後に再び１２５ｋＨｚから１１５ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計２０回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは５ｍｓ、Δｔｎｉは１０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は１．０×１０６Ｈｚ／秒である。
【０１２９】
このとき測定される音圧レベルは３ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１３０】
（実施例４）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が２７．０×３８．０×０．６ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が２６．０×４．０ｍｍで、厚み０．２５ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１３１】
第一の周波数を１９０ｋＨｚ、第二の周波数を７０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１００ｋＨｚ、ｆｎｅは９０ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは３ｋＨｚであった。
【０１３２】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、１９０ｋＨｚから７０ｋＨｚまでを４０ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１９０ｋＨｚから７０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計２５回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは３．３ｍｓ、Δｔｎｉは１３７ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は３．０×１０６Ｈｚ／秒である。
【０１３３】
このとき測定される音圧レベルは２ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１３４】
（実施例５）
実施例１と同様のチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウムをモル比で８６．０対８．０対６．０になるように秤量した。さらに、これらの混合粉１００重量部に対し、Ｂｉ重量が金属換算で０．１８重量部となるように酸化ビスマス（高純度化学社製、純度９９．９％以上）を秤量し、これらの秤量粉を、ボールミルを用いて２４時間の乾式混合によって混合した。得られた混合粉を造粒するために、混合粉に対してＭｎ重量が金属換算で０．１４重量部となる酢酸マンガン（ＩＩ）と混合粉に対して３重量部となるＰＶＡバインダーを、それぞれスプレードライヤー装置を用いて、混合粉表面に付着させた。
【０１３５】
次に、得られた造粒粉を金型に充填し、プレス成型機を用いて最大２００ＭＰａの成形圧をかけて３．３ｇ／ｃｍ３の成形体を作製した。この成形体は冷間等方加圧成型機を用いて、更に加圧しても構わない。
【０１３６】
得られた成形体を空気雰囲気中にて昇温速度を１．０℃／分で加熱して、６００℃で３時間保持した後に１３４０℃で５時間保持する条件にて焼成を行った。蛍光Ｘ線分析を行ったところ、（Ｂａ０．８６Ｃａ０．１４）（Ｔｉ０．９４Ｚｒ０．０６）Ｏ３が１００重量部に対してＭｎが金属換算で０．１４重量部、Ｂｉが金属換算で０．１８重量部含まれていた。
【０１３７】
また、Ｂａ、Ｃａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＭｎ、Ｂｉ以外の元素は検出限界以下の量であり、１重量部以下であった。
【０１３８】
本実施例の圧電素子４３０に対して、微小交流電界を印加することで、８５℃から徐徐に温度を下げながら−４０℃までの誘電率を測定したところ、相転移温度Ｔｒを示す誘電率の極大値は−１５℃であった。
【０１３９】
また、同様の温度制御を行いながら圧電素子のヤング率Ｙ１１を測定したところ、極小値は−１５℃であり、−３０℃から５０℃の温度範囲でＹ１１が３０％変化していた。
【０１４０】
次に、前述の焼結体から実施例１と同様の手順により塵埃除去装置を作製した。
【０１４１】
第一の周波数を１９０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が−２０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１１５ｋＨｚ、ｆｎｅは１１０ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは３ｋＨｚであった。
【０１４２】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを２００ｍｓの時間で掃引し、５０ｍｓ経過後に再び１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計５回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１０ｍｓ、Δｔｎｉは２４０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は５．０×１０５Ｈｚ／秒である。
【０１４３】
このとき測定される音圧レベルは３ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１４４】
（実施例６）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が２７．５×４０．０×０．６ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が２７．０×５．６ｍｍで、厚み０．２５ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１４５】
第一の周波数を１２２ｋＨｚ、第二の周波数を１２０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１２２ｋＨｚ、ｆｎｅは１２０ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは３ｋＨｚであった。
【０１４６】
そこで塵埃除去するための駆動は、６０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、１２２ｋＨｚから１２０ｋＨｚまでを１０ｍｓの時間で掃引し、１０ｍｓ経過後に再び１２２ｋＨｚから１２０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計２０回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１０ｍｓ、Δｔｎｉは１０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は２．０×１０５Ｈｚ／秒である。
【０１４７】
このとき測定される音圧レベルは３ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１４８】
（実施例７）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が２７．０×４０．０×０．６ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が２６．０×５．６ｍｍで、厚み０．２５ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１４９】
第一の周波数を１２０ｋＨｚ、第二の周波数を１２２ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１２０ｋＨｚ、ｆｎｅは１２２ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは３ｋＨｚであった。
【０１５０】
そこで塵埃除去するための駆動は、６０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、１２０ｋＨｚから１２２ｋＨｚまでを１０ｍｓの時間で掃引し、１０ｍｓ経過後に再び１２０ｋＨｚから１２２ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計２０回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１０ｍｓ、Δｔｎｉは１０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は２．０×１０５Ｈｚ／秒である。
【０１５１】
このとき測定される音圧レベルは３ｄＢ、塵埃除去率は９９．８％であった。
【０１５２】
（実施例８）
実施例１の塵埃除去装置を作製し、図７のデジタル一眼レフカメラに搭載した撮像装置を作製した。可聴音計測用の録音マイクを振動板４１０の表面から垂直方向に５ｃｍ離して設置して評価した。
【０１５３】
まず、可聴振動の騒音が発生する駆動周波数を調べるため、第一の周波数から第二の周波数までを緩やかに周波数掃引しながら、発生する可聴域の騒音を計測した。
【０１５４】
第一の周波数を１９０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１３５ｋＨｚ、ｆｎｅは１２５ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは３ｋＨｚであった。
【０１５５】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、周波数は１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを１００ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計１０回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１０ｍｓ、Δｔｎｉは１９０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は１．０×１０６Ｈｚ／秒である。
【０１５６】
このとき測定される音圧レベルは３ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１５７】
（実施例９）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が３４．０×５５．０×０．５ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が３２．０×３．５ｍｍで、厚み０．２５ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１５８】
まず、可聴振動の騒音が発生する駆動周波数を調べるため、第一の周波数から第二の周波数までを緩やかに周波数掃引しながら、発生する可聴域の騒音を計測した。
【０１５９】
第一の周波数を１６０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１００ｋＨｚ、ｆｎｅは９８ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは０．５ｋＨｚであった。
【０１６０】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、周波数は１６０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを５０ｍｓの時間で掃引し、１０ｍｓ経過後に再び１６０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計４回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１．４ｍｓ、Δｔｎｉは５８．６ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は１．４×１０６Ｈｚ／秒である。
【０１６１】
このとき測定される音圧レベルは２ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１６２】
（実施例１０）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が３４．０×５５．０×０．７ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が３２．０×３．８ｍｍで、厚み０．２２ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１６３】
まず、可聴振動の騒音が発生する駆動周波数を調べるため、第一の周波数から第二の周波数までを緩やかに周波数掃引しながら、発生する可聴域の騒音を計測した。
【０１６４】
第一の周波数を１３０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは９４ｋＨｚ、ｆｎｅは９２ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは０．５ｋＨｚであった。
【０１６５】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、周波数は１３０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを１００ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１３０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計４回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは５．０ｍｓ、Δｔｎｉは１９５．０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は４．０×１０５Ｈｚ／秒である。
【０１６６】
このとき測定される音圧レベルは２ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１６７】
（実施例１１）
実施例１と同様の材料、製造方法によって、振動板４１０が３４．０×５５．０×０．８ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が３２．０×４．２ｍｍで、厚み０．２２ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１６８】
まず、可聴振動の騒音が発生する駆動周波数を調べるため、第一の周波数から第二の周波数までを緩やかに周波数掃引しながら、発生する可聴域の騒音を計測した。
【０１６９】
第一の周波数を１６０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとして、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。しかし、室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、ｆｎｓは１４２ｋＨｚ、ｆｎｅは１４１ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは０．５ｋＨｚであった。
【０１７０】
そこで塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、周波数は１６０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを１００ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１６０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計４回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１．４ｍｓ、Δｔｎｉは１９８．６ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は７．０×１０５Ｈｚ／秒である。
【０１７１】
このとき測定される音圧レベルは２ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１７２】
（実施例１２）
実施例１の圧電材料の組成に鉛２０００ｐｐｍを添加した材料を準備し、実施例１と同様の製造方法によって、振動板４１０が３４．０×５５．０×０．８ｍｍ、圧電材料４３１の寸法が３２．０×４．２ｍｍで、厚み０．２２ｍｍである塵埃除去装置を作製した。
【０１７３】
第一の周波数を１９０ｋＨｚ、第二の周波数を９０ｋＨｚとし、第一の周波数から第二の周波数まで５秒間で周波数掃引したとき、環境温度が４０℃では可聴域の騒音は測定限界以下であった。
【０１７４】
室温（２５℃）環境において同様の駆動を行ったところ、可聴振動が発生し始める周波数ｆｎｓは１３５ｋＨｚ、可聴振動が終了する周波数ｆｎｅは１２５ｋＨｚであった。また、測定される可聴域の騒音ｆｈは、３ｋＨｚであった。
【０１７５】
塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、周波数は１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを１００ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計１０回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１０ｍｓ、Δｔｎｉは１９０ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は１．０×１０６Ｈｚ／秒である。
【０１７６】
このとき測定される音圧レベルは５ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１７７】
（比較例１）
実施例１の構成の塵埃除去装置において、塵埃除去するための駆動は、５０Ｖｐｐの矩形波の交番電圧であり、周波数は１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでを１０００ｍｓの時間で掃引し、１００ｍｓ経過後に再び１９０ｋＨｚから９０ｋＨｚまでの周波数掃引を行い、合計４回繰り返す駆動とした。このときΔｔｎは１００ｍｓ、Δｔｎｉは１０００ｍｓ、Δｔｎにおける平均速度の絶対値は１．０×１０５Ｈｚ／秒である。
【０１７８】
このとき測定される音圧レベルは２２ｄＢ、塵埃除去率は９９．９％であった。
【０１７９】
【表１】
2015212820.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明の塵埃除去装置は、振動板表面に付着した塵埃等の異物を除去することができるため、ビデオデジタルカメラ、複写機、ファクシミリ、スキャナ等の各種の撮像装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１８１】
１  カメラ本体
１ａ  グリップ部
２  マウント部
４  レンズロック解除釦
５  ミラーボックス
６  クイックリターンミラー
７  シャッタボタン
８  メイン操作ダイヤル
９  ＬＣＤ表示パネル
１０  制御回路
１１  ストロボユニット
１２  ストロボ取付け用のシュー溝
１３  ストロボ接点
１４  撮影モード設定ダイヤル
１５  外部端子蓋
１６  ビデオ信号出力用ジャック
１７  ＵＳＢ出力用コネクタ
１８  ファインダ接眼窓
１９  カラー液晶モニタ
２１  マウント接点
２０  動作モード設定ボタン
３３  撮像素子
３３ａ  撮像素子３３のカバーガラス
４２  電源
４３  メインスイッチ
４４  クリーニング指示操作部材
１００  マイクロコンピューター
１１１  圧電素子駆動回路
４００  撮像ユニット
４１０  振動板
４３０  圧電素子
４３１  圧電材料
４３２  第１の電極
４３３  第２の電極
４５０  弾性部材
４６０  保持部材
４７０  振動ユニット
５００  撮像素子ユニット
５１０  撮像素子保持部材
５１０ａ  位置決めピン
５１０ｂ  ビス穴
５１０ｃ  ビス穴
５２０  回路基板
５２０ａ  ビス用の逃げ穴
５３０  シールドケース
５３０ａ  ビス用の逃げ穴
５４０  遮光部材
５５０  光学ローパスフィルタ保持部材
【図１】
2015212820.tif 000004
【図２】
2015212820.tif 000005
【図３】
2015212820.tif 000006
【図４】
2015212820.tif 000007
【図５】
2015212820.tif 000008
【図６】
2015212820.tif 000009
【図７】
2015212820.tif 000010
【図８】
2015212820.tif 000011
【図９】
2015212820.tif 000012