(57)【要約】【課題】精度よく振動を検出することが可能な振動検出機能を備えた振動装置を提供する【解決手段】  振動の節を有する曲げ振動を所定の部材１８に発生させる振動部材２０，２１と、前記振動部材を駆動する駆動部５６とを有し、前記振動部材は、前記駆動部に電気的に接続される駆動電極部３２ａ〜３２ｄと、前記駆動電極部に対応して設けられており、前記所定の部材の振動を検出する検出部７４と前記駆動部５６とに電気的に接続され得る検出電極部３３ａ〜３３ｄと、を有する振動装置。【選択図】図４Ａ
2009189986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動の節を有する曲げ振動を所定の部材に発生させる振動部材と、
前記振動部材を駆動する駆動部とを有し、
前記振動部材は、
前記駆動部に電気的に接続される駆動電極部と、
前記駆動電極部に対応して設けられており、前記所定の部材の振動を検出する検出部に電気的に接続され得る検出電極部と、を有することを特徴とする振動装置。
【請求項２】
請求項１に記載された振動装置であって、
互いに電気的に絶縁されている複数の前記駆動電極部を有し、
互いに電気的に絶縁され、前記駆動電極部にそれぞれ対応して設けられた複数の前記検出電極部を有していることを特徴とする振動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか１項に記載された振動装置であって、
前記検出電極部が前記検出部に接続されている第１の状態と、
前記検出電極部が前記駆動部に接続されている第２の状態とを切り替える切替装置をさらに有することを特徴とする振動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された振動装置であって、
前記検出電極部は、対応するそれぞれの前記駆動電極部に対して、曲げ振動によって生じる変位が略同期する位置に配置されることを特徴とする振動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された振動装置であって、
互いに電気的に絶縁されている複数の前記駆動電極部を有し、
前記駆動部は、一つの前記駆動電極部に与える電圧を可変として、次数の異なる振動を発生させることを特徴とする振動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された振動装置であって、
前記検出部は、前記駆動電極部に出力する駆動信号の極性に応じて、前記検出電極部から検出される検出信号の極性を調節することを特徴とする振動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載された振動装置であって、
前記駆動電極部は、前記所定の部材の一端部に備えられており、
前記検出電極部は、前記所定の部材の他端部に備えられていることを特徴とする振動装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された振動装置であって、
前記振動部材は、圧電素子部と、前記駆動電極部に対して前記圧電素子部を挟んで配置される共通電極部とを有し、
前記共通電極部は、前記所定の部材の表面に備えられていることを特徴とする振動装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載された振動装置であって、
前記所定の部材は光学系によって導かれる光を透過する光学部品であり、
前記光学部品は、前記光学系による像を撮像する撮像素子と、前記光学系との間に配置されていること特徴とする振動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された振動装置を有するカメラ。
【請求項１１】
複数の電極部を有し、振動の節を有する曲げ振動を所定の部材に発生させる振動部材と、
前記振動部材を駆動する駆動部とを有する振動装置の検査方法であって、
前記振動部材の第１電極部に前記駆動部を電気的に接続し、
前記第１電極部に駆動信号を出力して前記曲げ振動を発生させ、
前記振動部材の第２電極部に前記曲げ振動を検出する検出部を電気的に接続し、
前記検出部からの検出信号に基づいて前記曲げ振動を検出する振動装置の検査方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された振動装置の検査方法であって、
前記検出部は、前記検出信号を表示可能な表示装置に接続されていることを特徴とする振動装置の検査方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載された振動装置の検査方法であって、
前記第２電極部は前記駆動部に電気的に接続可能であり、
前記第２電極部の接続を、前記駆動部と前記検出部との間で切り替えることを特徴とする振動装置の検査方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３に記載の振動装置の検査方法を用いる振動装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動装置および振動装置を有するカメラ、振動装置の検査方法および振動装置製造方法に関し、より詳細には、振動検出機能を有する振動装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズ交換式デジタルカメラなどでは、撮像素子のフィルタ表面にゴミが付着し、撮影した映像にゴミが写りこむなどの問題がある。このような問題を解消するために、圧電素子が取り付けられたフィルタに定在波を発生させることによって、フィルタ表面に付着したゴミを除去する振動装置が開発されている。
【０００３】
また従来より、このような振動装置として、フィルタ表面の振動状態を検出するための検出電極を備えているものが知られている（特許文献１等参照）。
【０００４】
しかし、従来技術のような検出電極では、例えば振動の節の位置と検出電極の位置と重なるような振動モードにおいて当該検出電極で検出される出力が小さくなり、振動を精度良く検出することが困難な場合があった。
【特許文献１】特開２００３−３３３３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、その目的は、精度よく振動を検出することが可能な振動検出機能を備えた振動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る振動装置は、
振動の節を有する曲げ振動を所定の部材（１８）に発生させる振動部材（２０，２１）と、
前記振動部材を駆動する駆動部（５６）とを有し、
前記振動部材は、
前記駆動部に電気的に接続される駆動電極部（３２ａ〜３２ｄ）と、
前記駆動電極部に対応して設けられており、前記所定の部材の振動を検出する検出部（７４）に電気的に接続され得る検出電極部（３３ａ〜３３ｄ）と、を有する。
【０００７】
また、例えば、本発明に係る振動装置は、互いに電気的に絶縁されている複数の前記駆動電極部を有し、
互いに電気的に絶縁され、前記駆動電極部にそれぞれ対応して設けられた複数の前記検出電極部を有していてもよい。
【０００８】
また、例えば、本発明に係る振動装置は、前記検出電極部が前記検出部に接続されている第１の状態と、
前記検出電極部が前記駆動部に接続されている第２の状態とを切り替える切替装置（７０）をさらに有していてもよい。
【０００９】
また、例えば、前記検出電極部は、対応するそれぞれの前記駆動電極部に対して、曲げ振動によって生じる変位が略同期する位置に配置されていてもよい。
【００１０】
また、例えば、本発明に係る振動装置は、互いに電気的に絶縁されている複数の前記駆動電極部を有し、
前記駆動部は、一つの前記駆動電極部に与える電圧を可変として、次数の異なる振動を発生させてもよい。
【００１１】
また、例えば、前記検出部は、前記駆動電極部に出力する駆動信号（８５ａ〜８８ｄ）の極性に応じて、前記検出電極部から検出される検出信号（８９ａ〜９２ｄ）の極性を調節してもよい。
【００１２】
また、例えば、前記駆動電極部は、前記所定の部材の一端部に備えられており、前記検出電極部は、前記所定の部材の他端部に備えられていてもよい。
【００１３】
また、例えば、前記振動部材は、圧電素子部（３６，３７）と、前記駆動電極部に対して前記圧電素子部を挟んで配置される共通電極部（３４，３５）とを有し、
前記共通電極部は、前記所定の部材の表面に備えられていてもよい。
【００１４】
また、例えば、前記所定の部材は光学系（４８）によって導かれる光を透過する光学部品であり、
前記光学部品は、前記光学系による像を撮像する撮像素子（１２）と、前記光学系との間に配置されていてもよい。
【００１５】
本発明に係るカメラは、いずれかの上記振動装置を有する。
【００１６】
本発明に係る振動装置の検査方法は、複数の電極部を有し、振動の節を有する曲げ振動を所定の部材に発生させる振動部材と、
【００１７】
前記振動部材（２０，２１）を駆動する駆動部（５６）とを有する振動装置の検査方法であって、前記振動部材の第１電極部（３２ａ〜３２ｄ）に前記駆動部（５６）を電気的に接続し、
前記第１電極部に駆動信号（８５ａ〜８８ｄ）を出力して前記曲げ振動を発生させ、
前記振動部材の第２電極部（３３ａ〜３３ｄ）に前記曲げ振動を検出する検出部（７４）を電気的に接続し、
前記検出部からの検出信号（８９ａ〜９２ｄ）に基づいて前記曲げ振動を検出する。
【００１８】
また、例えば、本発明に係る振動装置の検査方法において、前記検出部は、前記検出信号を表示可能な表示装置（５５，９８）に接続されていてもよい。
【００１９】
また、例えば、本発明に係る振動装置の検査方法において、前記第２電極部は前記駆動部に電気的に接続可能であり、前記第２電極部の接続を、前記駆動部と前記検出部との間で切り替えてもよい。
【００２０】
本発明に係る振動装置製造方法は、いずれかの上記振動装置の検査方法を用いる。
【００２１】
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づけて説明したが、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。さらに、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラの全体ブロック図、
図２は、図１に示す撮像素子ユニットの平面図、
図３は、図２に示すIII−III線に沿う概略断面図、
図４Ａは、図２および図３に示す防塵部の平面図、
図４Ｂは、図４Ａに示すIVＢ−IVＢ線に沿う断面図、
図４Ｃは、図４Ａに示すIVＣ−IVＣ線に沿う断面図、
図５は、図４Ｂの一部（点線Ｖで囲んだ部分）を拡大した要部拡大断面図、
図６Ａは、図１に示すカメラでの防塵動作における一連の処理を表したフローチャートの前半部分、
図６Ｂは、図１に示すカメラでの防塵動作における一連の処理を表したフローチャートの後半部分、
図７Ａは、振動部材によって９次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図、
図７Ｂは、振動部材によって８次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図、
図７Ｃは、振動部材によって７次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図、
図７Ｄは、振動部材によって６次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図、
図８は、防塵フィルタに加えられる振動の振動周波数と防塵フィルタの振動加速度の関係を表すグラフ、
図９Ａは、９次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図、
図９Ｂは、８次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図、
図９Ｃは、７次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図、
図９Ｄは、６次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路部が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図、
図１０Ａは、９次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図、
図１０Ｂは、８次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図、
図１０Ｃは、７次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図、
図１０Ｄは、６次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図、
図１１Ａは、本発明の第２実施形態に係る防塵部の平面図、
図１２は、図１１Ｂの一部を拡大した要部拡大断面図、
図１３は、本発明の第３実施形態に係るカメラおよび検査装置の全体ブロック図である。
第１実施形態
【００２３】
まず、図１に基づき、本実施形態のカメラ２の全体構成について説明する。撮像素子ユニット４は、カメラボディ４０の内部に、光学レンズ群４８の光軸αに対して撮像素子ユニット４の防塵部１１が略垂直に交差するように配置される。防塵部１１については、後述する。なお、当該カメラ２では、撮像素子ユニット４から光学レンズ群４８に向かう方向を光軸α方向の前方とし、光学レンズ群４８から撮像素子ユニット４に向かう方向を、光軸α方向の後方として説明を行う。
【００２４】
図１に示すように、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。なお、コンパクトカメラなどでは、レンズ鏡筒４２とカメラボディ４０とが一体であるカメラもあり、カメラの種類は特に限定されない。
【００２５】
カメラボディ４０の内部において、撮像素子ユニット４の光軸α方向の前方には、シャッタ部材４４が配置してある。シャッタ部材４４の光軸α方向の前方には、ミラー４６が配置してあり、その光軸α方向の前方には、レンズ鏡筒４２に内蔵してある絞り部４７および光学レンズ群４８が配置してある。
【００２６】
カメラボディ４０には、ボディＣＰＵ５０が内蔵してあり、レンズ接点５４を介してレンズＣＰＵ５８に接続してある。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。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に内蔵されている。
【００２７】
ボディＣＰＵ５０には、レリーズスイッチ５１、ストロボ５３、表示部５５、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６０、防塵フィルタ駆動回路５６、切替回路７０、振動モード選択回路８０、画像処理コントローラ５９、ＡＦセンサ７２、検出回路７４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、撮像素子ユニット４の撮像素子１２（図２参照）が接続してあり、撮像素子１２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。撮像素子１２としては、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子が用いられる。
【００２８】
ボディＣＰＵ５０は、レンズ鏡筒４２との通信機能と、カメラボディ４０の制御機能を有している。例えば、ボディＣＰＵ５０は、レンズ鏡筒４２との装着が完全であるか否かの通信を行い、レンズＣＰＵ５８から入力された焦点距離、距離情報等から目標位置を演算する。ボディＣＰＵ５０は、レリーズスイッチ５１が半押しであることを示す半押し信号が入力すると、ＡＥ、ＡＦなどの撮影準備動作を行わせるための信号を、レンズＣＰＵ５８に出力する。また、ボディＣＰＵ５０は、レリーズスイッチ５１が全押しであることを示す全押し信号が入力すると、ミラー駆動、シャッタ駆動、絞り駆動等を行わせるための信号を出力する。
【００２９】
表示部５５は、主として液晶表示装置などで構成され、出力結果やメニューなどを表示する。また、防塵部１１の振動状態に関する検査結果等、ボディＣＰＵ５０による演算結果を表示することができる。
【００３０】
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、ボディＣＰＵ５０に半押し、全押し等のスイッチの状態に関する信号を出力する。カメラ２は、レリーズスイッチ５１が半押しである時にはＡＦ、ＡＥ等を行い、全押しである時には、ミラーアップ、シャッタ駆動等の撮影動作を行う。
【００３１】
ミラー４６は、構図決定の際にファインダーに像を映し出すためのもので、露光中は光路から退避する。ボディＣＰＵ５０からレリーズスイッチ５１の情報が入力され、全押し時にミラーアップ、露光終了後にミラーダウンを行う。ミラー４６は、不図示のミラー駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。ミラー４６には、サブミラー４６ａが連結してある。
【００３２】
サブミラー４６ａは、ＡＦセンサに光を送るためのミラーであり、ミラー４６を通過した光束を反射してＡＦセンサに導く。このサブミラー４６ａは、露光中は光路から退避する。
【００３３】
シャッタ部材４４は、露光時間を制御する機構である。ボディＣＰＵ５０からレリーズスイッチ５１の情報が入力され、全押し時にシャッタ駆動を行う。不図示のシャッタ駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。ＡＦセンサ７２は、オートフォーカス（ＡＦ）を行うためのセンサである。このＡＦセンサ７２としては、通常ＣＣＤが用いられる。
【００３４】
防塵フィルタ駆動回路５６は、防塵部１１および切替回路７０に電気的に接続している。図４Ａに示すように、防塵部１１には第１振動部材２０と第２振動部材２１が備えられている。防塵フィルタ駆動回路５６は、第１振動部材２０の各電極に対して電気的に接続されている。また、防塵フィルタ駆動回路５６は、第２振動部材２１に対しても、切替回路７０を介して電気的に接続され得る。
【００３５】
防塵フィルタ駆動回路５６は、所定条件を満足する場合に、ボディＣＰＵ５０からの制御を受けて第１および第２振動部材２０，２１を駆動することができる。防塵フィルタ駆動回路５６は、例えば第１振動部材２０を駆動させ、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させ、防塵フィルタ１８の表面に付着している塵埃などを飛ばして除去する除塵動作を行うことができる。
【００３６】
防塵フィルタ駆動回路５６は、第１振動部材２０に周期的な矩形波もしくはサイン波等の駆動信号を出力する（図９Ａ〜図９Ｄ）。図４Ｃに示す第１振動部材２０の第１圧電体３６には、第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄを介して、駆動信号に応じた電圧が加えられる。
【００３７】
電圧が加えられた第１圧電体３６は、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌに伸縮することによって、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させる。防塵フィルタ１８の表面に付着している塵埃は、曲げ振動によって受ける力が塵埃の付着力を上回ることによって、防塵フィルタ１８の表面から離れる。なお、防塵フィルタ１８の周辺には、曲げ振動によって防塵フィルタ１８の表面から離れた塵埃を捕獲するために、粘着テープ等で構成される捕獲手段が配置されていても良い。
【００３８】
第１および第２振動部材２０，２１に出力される駆動信号の駆動周波数は、なるべく大きな振幅を防塵フィルタ１８に与えるために、防塵フィルタ１８の表面を共振させる共振周波数とすることが好ましい。共振周波数は、防塵フィルタ１８の形状、材質、支持の方法、振動モード等によって決まる。
【００３９】
本実施形態では、図１に示すように、防塵フィルタ駆動回路５６には、振動モード選択回路８０が接続されている。振動モード選択回路８０は、ボディＣＰＵ５０からの指示を受けて、防塵フィルタ駆動回路５６が出力する駆動信号および駆動信号の周波数を決定する。また、防塵フィルタ駆動回路５６は、振動モード選択回路８０の決定に基づき、防塵部１１に対して駆動信号を出力する。
【００４０】
すなわち、振動モード選択回路８０は、防塵フィルタ駆動回路５６が出力する駆動信号および駆動信号の周波数を変化させ、防塵部１１の防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の次数を変化させることができる。防塵フィルタ駆動回路５６が出力する駆動信号と、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の関係については後述する。
【００４１】
図１に示すレンズ鏡筒４２には、焦点距離エンコーダ６６、距離エンコーダ６４、絞り部４７、絞り部４７を制御するステッピングモータ（ＳＴＭ）６８、レンズＣＰＵ５８、ボディ部とのレンズ接点５４、及び、複数のレンズ群４８が具備してある。レンズ接点５４には、カメラボディ４０からレンズ駆動系電源を供給するための接点とレンズＣＰＵ５８を駆動するためのＣＰＵ電源の接点とデジタル通信用の接点とがある。駆動系電源およびＣＰＵ電源はカメラボディ４０の電源５２から供給され、レンズＣＰＵ５８や駆動系の電源を供給している。
【００４２】
レンズ鏡筒４２の焦点距離エンコーダ６６は、レンズ群４８の一構成要素であるズームレンズ群の位置情報をレンズＣＰＵ５８に出力する。距離エンコーダ６４は、光学レンズ群４８の一構成要素であるフォーカシングレンズ群の位置情報をレンズＣＰＵ５８に出力する。
【００４３】
レンズＣＰＵ５８は、カメラボディ４０との通信機能、レンズ群４８の制御機能を有している。レンズＣＰＵ５８は、焦点距離および被写体距離等を、レンズ接点５４を介してボディＣＰＵ５０に出力する。ボディＣＰＵ５０からレンズ接点５４を介して、レリーズ情報、ＡＦ情報が入力される。
【００４４】
図２および図３に示すように、本実施形態に係る撮像素子ユニット４は、基板１０を有し、基板１０の中央部上面には、撮像素子１２が固定してある。撮像素子１２の周囲には、ケース１７が配置してあり、基板１０の表面に、着脱自在に、あるいは着脱不可に固定してある。
【００４５】
ケース１７は、たとえば合成樹脂あるいはセラミックなどの絶縁体などで構成され、その上面には、図３に示す内周側取付部１７ａと、外周側取付部１７ｂとが段差状に形成してある。ケース１７の内周側取付部１７ａには、光透過性を有する光学部材要素３０の外周が取り付けられる。その結果、撮像素子１２の周囲は、基板１０、ケース１７および光学部材要素３０により密封される。
【００４６】
ケース１７の外周側取付部１７ｂには、気密シール部材１６を介して防塵フィルタ１８が配置され、加圧部材１９によって気密シール部材１６へと押圧されている。本実施形態では、加圧部材１９として金属板を用い、加圧部材１９の変形に起因する弾性力により、防塵フィルタ１８を気密シール部材１６の方向へと付勢している。防塵フィルタ１８の撮像素子１２が備えられた側の表面である封止面１８ｂは、気密シール部材１６を、当該封止面１８ｂとケース１７の外周側取付部１７ｂとの間に挟んで保持することによって、光学部材要素３０等が配置された空間を封止している。
【００４７】
その結果、撮像素子１２および光学部材要素３０が設けられた収納空間が気密状態となり、塵埃がケース外部から収納空間に入るのを防止することができる。また、防塵フィルタ１８の外部面１８ａに備えられる振動部材２０，２１は脆性材料を含む場合があるため、第１振動部材２０を駆動すると、振動部材２０自体が発塵することがある。しかし、本実施形態では振動部材２０，２１が収納空間の外部に配置されているため、振動部材２０，２１自体から発塵した塵埃が、収納空間に侵入することがほとんどなく、光学部材要素３０の表面への塵埃付着がさらに効果的に防止されている。
【００４８】
さらに、本実施形態では、防塵フィルタ１８の撮像素子１２が備えられた側とは反対側の面である外部面１８ａに、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させる第１振動部材２０と、防塵フィルタ１８の曲げ振動を検出する第２振動部材２１とが、接着剤等により固定されている。すなわち、防塵部１１は、防塵フィルタ１８と第１振動部材２０と、第２振動部材２１を有している。
【００４９】
図２および図３に示す加圧部材１９は、ケース１７の外周側取付部１７ｂに、たとえば着脱自在にビス止めされている。また、長方形状の防塵フィルタ１８は、ケース１７の上面に形成してある位置決めピン１７ｃにより、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌの位置決めが成されている。なお、図３に示す気密シール部材１６は、たとえば発泡樹脂、ゴムなどの剛性の低い材料で構成してあり、気密を確保しながら、後述する防塵フィルタ１８の曲げ振動の動きを吸収して防塵フィルタ１８の曲げ振動がケース１７に伝わるのを抑制する。
【００５０】
図３に示す光学部材要素３０は、この実施形態では、複数の光学板の積層構造であり、水晶板１３と、赤外線吸収ガラス板１４と、水晶波長板（λ／４波長板）１５との積層板で構成してある。これらの積層板で構成される光学部材要素３０は、防塵フィルタ１８よりも小さな面積の長方形であり、しかも、撮像素子１２の平面側面積よりも大きく、撮像素子１２を全て覆う面積を有する。
【００５１】
水晶波長板１５は、直線偏光を円偏光に変えることができる光学板であり、赤外線吸収ガラス板１４は、赤外線を吸収する機能を有する。また、水晶板１３は、防塵フィルタ１８を構成する水晶板に対して、相互に複屈折の方向が９０度異なる水晶板であり、一方が９０°方向（短辺方向Ｓ）の複屈折を有する水晶板であれば、他方の水晶板は、０度方向（長辺方向Ｌ）の複屈折を有する水晶板である。本実施形態では、防塵フィルタ１８が０°方向（長辺方向Ｌ）の複屈折を有する水晶板であり、水晶板１３が９０°方向（短辺方向Ｓ）の複屈折を有する水晶板である。
【００５２】
すなわち、本実施形態では、相互に離れて配置された水晶板１３および防塵フィルタ１８と、これらの間に配置された赤外線吸収ガラス１４および水晶波長板１５とによって、光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）を構成している。ただし、振動部材により曲げ振動が発生する部材としては、光学ローパスフィルタの一部である防塵フィルタ１８に限られない。たとえば、光学部材要素３０のみで光学ローパスフィルタを構成し、封止用ガラス等によって構成された防塵フィルタによって光学部材要素３０を密封していてもよい。
【００５３】
図４Ａは、第１振動部材２０および第２振動部材２１が取り付けられた防塵フィルタ１８の平面図である。  防塵フィルタ１８には、長辺方向Ｌの一方の片側部に、第１振動部材２０が取り付けられており、長辺方向Ｌの他方の片側部に、第２振動部材２１が取り付けられている。
【００５４】
第１振動部材２０は、長手方向Ｌに沿って配列されており、互いに電気的に絶縁されている４枚の第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄを有する。また、図４Ｂの断面図に示すように、第１振動部材２０は、防塵フィルタ１８の外部面１８ａに取り付けられた第１共通電極３４と、第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄと第１共通電極３４に挟まれた第１圧電体３６とをさらに有する。
【００５５】
第１振動部材２０と同様に、図４Ａに示す第２振動部材２１は、長手方向Ｌに沿って配列されており、互いに電気的に絶縁されている４枚の第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄを有する。また、第１振動部材２０と同様に、第２振動部材２１は、防塵フィルタ１８の外部面１８ａに取り付けられた第２共通電極３５と、第１〜第４検出電極３３ａ〜３２ｄと第２共通電極３５に挟まれた第２圧電体３７とをさらに有する。
【００５６】
図５は、図４Ｂに示す第１振動部材２０の断面図の一部を拡大したものである。第１共通電極３４は、第３駆動電極３２ｃ等の駆動電極と対向する第１の部分３４ａと、第１の部分３４ａに対して折り返された第２の部分３４ｂとを有する。第１の部分３４ａは、圧電体３６における防塵フィルタ１８側の表面に配置されている。第２の部分３４ｂは、圧電体３６における防塵フィルタ１８側の表面と反対側の表面に配置されている。なお、図４Ａに示す第２振動部材２１の第２共通電極３５についても、第１共通電極３４と同様に第１の部分と、第１の部分に対して折り返された第２の部分とを有する。
【００５７】
第１共通電極３４および第２共通電極３５の第２の部分３４ｂは、防塵フィルタ１８の外部面に配置された第１の部分３４ａから折り曲げられて形成されている。第１の部分３４ａと第２の部分３４ｂとは、電気的に接続しているので、振動部材２０，２１の表面に配置される第２の部分３４ｂに切替回路７０を電気的に接続すればよい。そのため第１共通電極３４および第２共通電極３５から、防塵フィルタ駆動回路５６または切替回路７０への配線が容易である。
【００５８】
第１共通電極３４の第１の部分３４ａは、図４Ｃに示すように、第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄとの間に、第１圧電体３６を光軸α方向に挟んで配置されている。第１圧電体３６は、第１共通電極３４の第１の部分３４ａと、各駆動電極３２ａ〜３２ｄとの間に形成された電位差によって変形させられる。本実施形態では、圧電体３６変形のうち、主として防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌの変形を利用して、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させる。
【００５９】
第１共通電極３４および第２共通電極３５は、後述する除塵動作の間は、所定の電位に保持される。ただし、第１共通電極３４よび第２共通電極３５は、省電力で振動部材２０，２１を動作させる観点から、除塵動作の間、接地電位に保持されることが好ましい。
【００６０】
第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄは、図４Ａに示すように、防塵フィルタ駆動回路５６に配線されている。防塵フィルタ駆動回路５６は、図１に示す振動モード選択回路８０によって選択された駆動信号を、それぞれの第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄに対して独立に出力する。
【００６１】
また、防塵フィルタ駆動回路５６は、ボディＣＰＵ５０からの制御によって、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対して、互いに位相の異なる駆動信号を出力することができる。したがって、圧電体３６は、図４Ｃに示すように、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対応して、長手方向Ｌに沿って配列する第１〜第４セクション３６ａ〜３６ｄに分割して制御される。
【００６２】
ただし、第１圧電体３６は一体に形成されており、第１圧電体３６の第１〜第４セクション３６ａ〜３６ｄは同一の分極方向を有している。したがって、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに加えられる電圧の極性が同一であれば、圧電体３６の各セクション３６ａ〜３６ｄの変形方向も同一となる。反対に、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに加えられる電圧の極性が逆であれば、第１圧電体３６の各セクション３６ａ〜３６ｄは、互いに逆方向に変形する。
【００６３】
例えば、第１および第２駆動電極３２ａ，３２ｂの極性が正となり、第３および第４駆動電極３２ｃ，３２ｄの極性が負となるように、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに電圧を加えた場合、第１圧電体３６は図７Ａに示すように変形する。すなわち、第１圧電体３６の第１および第２セクション３６ａ，３６ｂは、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌに収縮する変形を発生する。
【００６４】
それに対して、第１圧電体３６の第３および第４セクション３６ｃ，３６ｄは、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌに伸張する変形を発生する。なお、図７Ａにおいて図示省略している第１共通電極３４は、接地電位に保持されている。
【００６５】
このように、第１圧電体３６は一体に成形されており、略一様な分極方向を有しているにもかかわらず、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対応して、第１〜第４セクション３６ａ〜３６ｄごとに変形が制御される。ただし、本実施形態の変形例には、圧電体３６の各セクション３６ａ〜３６ｄまたは第１共通電極３４を、駆動電極３２のように分割して形成したものも含まれる。第１振動部材２０が複数の駆動電極を有することにより、たとえば振動部材が配置される位置に振動の節９５が発生することが避けられない高次の曲げ振動モードでも、防塵フィルタ１８を効率的に駆動できる。
【００６６】
これに対して、第２振動部材２１における第２共通電極３５の第１の部分３５ａは、図４Ｃに示すように、第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄとの間に、第２圧電体３７を光軸α方向に挟んで配置されている。第２共通電極３５の第１の部分３５ａと、各検出電極３３ａ〜３３ｄとの間には、除塵動作中に第２圧電体３７に発生した変形に対応した電位差が発生する。
【００６７】
第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄは、除塵動作において、図４Ａに示す切替回路７０を介して検出回路７４に接続されている。第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄに発生する電位の変化は、検出回路７４を介して独立に検出することができる。すなわち図４Ｃに示すように、各検出電極３３ａ〜３３ｄは、それぞれが対向する第２圧電体３７の各セクション３７ａ〜３７ｄの変形に応じた電圧変化を、独立に検出することができる。
【００６８】
また、第２圧電体３７は、第１圧電体３６と同様に、一体に形成されており、同一の分極方向を有している。したがって、各セクション３７ａ〜３７ｄの変形方向が同一であれば、各検出電極３３ａ〜３３ｄで検出される電位の極性も同一となる。反対に、各セクション３７ａ〜３７ｄの変形方向が逆方向であれば、各検出電極３３ａ〜３３ｄで検出される電位の極性も反対となる。
【００６９】
例えば図７Ａでは、第１および第２セクション３７ａ，３７ｂに、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌに収縮する変形が発生しているため、第１および第２検出電極３３ａ，３３ｂの極性が正となる電位が生じる。それに対して、第３および第４セクション３７ｃ，３７ｄには、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌに伸張する変形が発生しているため、第３および第４検出電極３３ｃ，３３ｄには、極性が負となる電位が生じる。なお、図７Ａにおいて図示省略している第１、第２共通電極３４，３５は、接地電位に保持されている。
【００７０】
ここで、第２振動部材２１の各検出電極３３ａ〜３３ｄは、第１振動部材２０の各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対応して設けられている。すなわち、本実施形態では、第１振動部材２０と第２振動部材２１は、略同一の形状を有しており、各検出電極３３ａ〜３３ｄ間の配置間隔は、各駆動電極３２ａ〜３２ｄ配置間隔に略等しい。
【００７１】
第１駆動電極３２ａと第１検出電極３３ａとは、防塵フィルタ１８の振動方向Ｌに沿って対称に設置されるのが好ましい。第２〜４駆動電極３２ｂ〜３２ｄと第２〜第４検出電極３３ｂ〜３３ｄについても同様である。また、第１駆動電極３２ａと第１検出電極３３ａとは、曲げ振動の振動の節９５からの距離が、互いに略同一となる位置に配置することができる。これによって、第２〜第４駆動電極３２ｂ〜３２ｄと、第２〜第４検出電極３３ｂ〜３３ｄについても、曲げ振動の振動の節９５からの距離が、互いに略同一となる。
【００７２】
さらに、各検出電極３３ａ〜３３ｄは、曲げ振動によって生じる変位が、対応する各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対して、いずれも略同期する位置に配置することができる。あるいは、各検出電極３３ａ〜３３ｄは、曲げ振動によって生じる変位が、対応する各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対して、いずれも略半周期ズレとなる位置に配置することができる。これによって、各検出電極３３ａ〜３３ｄで検出される検出信号８９ａ〜８９ｄを、対応する駆動信号８５ａ〜８５ｄと略同期させるか、あるいは略半周期ずれの関係とすることができる。
【００７３】
なお、図４Ａに示す切替回路７０は、ボディＣＰＵ５０からの指示によって、各検出電極３３ａ〜３３ｄを、検出回路７４に変えて防塵フィルタ駆動回路５６に電気的に接続することができる。各検出電極３３ａ〜３３ｄを、防塵フィルタ駆動回路５６に接続することによって、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させるための駆動電極として使用することができる。
【００７４】
この場合、防塵フィルタ１８には、第１振動部材２０と第２振動部材２１の両方から曲げ振動を発生させる力が与えられるため、防塵フィルタ１８表面の変形加速度が大きくなり、除塵効果を高めることができる。なお、各駆動電極３２ａ〜３２ｄおよび各検出電極３３ａ〜３３ｄに加えられる駆動信号の位相は、第１振動部材２０によって発生する振動と、第２振動部材２１によって発生する振動とが、互いに重複するように調整される。
【００７５】
図６Ａおよび図６Ｂに示すフローチャートを用いて、図１に示すカメラ２での除塵動作における一連の処理を説明する。ステップＳ００１では、ボディＣＰＵ５０が除塵動作開始信号を出力し、除塵動作を開始する。除塵動作は、カメラの電源ＯＮ動作等の所定の動作に合わせて自動的に開始されてもよく、また、カメラの使用者が、カメラ本体部に備えられた不図示のメニューボタン等から選択することによって開始されてもよい。
【００７６】
除塵動作を開始した後、図１に示す防塵フィルタ１８に発生させる曲げ振動の次数を決定する（ステップＳ００２）。ここで、本実施形態に係る防塵フィルタ駆動回路５６は、６次曲げ振動（図７Ｄ）、７次曲げ振動（図７Ｃ）、８次曲げ振動（図７Ｂ）および９次曲げ振動（図７Ａ）を、防塵フィルタ１８に発生させることができる。
【００７７】
図８は、温度等の環境条件を所定の条件にした際、第１振動部材２０に加える駆動信号の周波数と、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の振動加速度との関係を表したものである。本実施形態に係る防塵フィルタ１８は、第１振動部材２０を標準共振周波数ｆ１〜ｆ４で駆動したときに、当該防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の振動加速度が極大値をとなる。第１振動部材２０をそれぞれの標準共振周波数ｆ１〜ｆ４近傍の周波数で駆動すると、防塵フィルタ１８には、図７Ｄ〜図７Ａに示すように、対応する６次〜９次曲げ振動が発生する。なお、標準共振周波数ｆ１〜ｆ４に関する情報は、図１に示すＥＥＰＲＯＭ６０等に記録されている。
【００７８】
ステップＳ００２では、ボディＣＰＵ５０からの除塵動作開始信号を受けて、振動モード選択回路８０が９次曲げ振動モードを選択する。振動モード選択回路８０は、防塵フィルタ駆動回路５６に対して、第１振動部材２０を９次曲げ振動モードで駆動するように指示する。
【００７９】
ステップ００３では、防塵フィルタ駆動回路５６が、第１振動部材２０を９次曲げ振動モードで駆動し始める。本実施形態では、防塵フィルタ駆動回路５６は、図９Ａに示す第１〜第４駆動信号８５ａ〜８５ｄを、図４Ａに示す第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力する。
【００８０】
このとき、図９Ａに示す駆動周期Ｔ１の逆数である駆動周波数は、図８に示す標準共振周波数ｆ４より所定の値Δｆだけ高い第１の値ｆ４＋Δｆから、標準共振周波数ｆ４より所定の値Δｆだけ低い第２の値ｆ４−Δｆまで掃引される。これは、９次曲げ振動モードにおいて、防塵フィルタ１８の振動加速度が極大値となる共振周波数が、防塵フィルタ１８が置かれた温度環境等に応じて変動するためである。
【００８１】
このように、本実施形態に係る防塵フィルタ駆動回路５６は、第１の値ｆ４＋Δｆから第２の値ｆ４−Δｆまで駆動周波数を変化させながら駆動信号を出力し、振動部材２０を駆動する。したがって、防塵フィルタ駆動回路５６は、防塵フィルタ１８が置かれた条件にかかわらず、防塵フィルタ１８の振動加速度が極大値となるように、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させることができる。すなわち、防塵フィルタ駆動回路５６は、防塵フィルタ１８により大きい振動加速度を与えることができるため、効果的な除塵を行うことができる。
【００８２】
９次曲げ振動モードでは、図７Ａに示すような９次曲げ振動が発生する。９次曲げ振動では、１０の振動の節９５を有する定在波が、防塵フィルタ１８に発生する。また、防塵フィルタ１８の表面に固定されている第１振動部材２０および第２振動部材２１も、防塵フィルタ１８の表面に発生する定在波に従って振動する。９次曲げ振動モードでは、防塵フィルタ１８、第１および第２振動部材２０，２１に発生する振動の節９５のうち、一つの振動の節９５が、第２駆動電極３２ｂと第３駆動電極３２ｃに挟まれる位置に発生する。
【００８３】
９次曲げ振動モードでは、図７Ａに示す第１および第２駆動電極３２ａ，３２ｂに出力される駆動信号の位相と、第３および第４駆動電極３２ｃ，３２ｄに出力される駆動信号の位相とが、互いに異なる。図９Ａの第１駆動信号８５ａは、第１駆動電極３２ａに出力される駆動信号を、第２駆動信号８５ｂは、第２駆動電極３２ｂに出力される駆動信号を、第３駆動信号８５ｃは、第３駆動電極３２ｃに出力される駆動信号を、第４駆動信号８５ｄは、第４駆動電極３２ｄに出力される駆動信号を、それぞれ表している。また、図９Ａに示す第１〜第４駆動信号８５ａ〜８５ｄは、第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄに加えられる電圧の極性および大きさに対応している。
【００８４】
第１駆動信号８５ａおよび第２駆動信号８５ｂは、第３駆動信号８５ｃおよび第２駆動信号８５ｄに対して位相が半周期ずれており、同じ時間で比較すると極性が逆である。すなわち、９次曲げ振動モードでは、図７Ａに示す第１駆動信号８５ａおよび第２駆動信号８５ｂは、第３駆動信号８５ｃおよび第４駆動信号８５ｄに対して、極性が反転している。
【００８５】
このように、９次曲げ振動モードでは、図９Ａに示すような駆動信号８５ａ〜８５ｄを各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力する。これによって、図７Ａに示すように、第１圧電体３６の各セクション３６ａ〜３６ｄは、曲げ振動の変形方向に適した変形を受ける。なお、図７Ａは、図９Ａに示す時間ｔ１における防塵フィルタ１８の振動状態を表した図である。
【００８６】
すなわち防塵フィルタ１８は、第１圧電体３６の各セクション３６ａ〜３６ｄから、曲げ振動の振幅を増幅させる力を受けることができる。このように、防塵フィルタ駆動回路５６は、第１振動部材２０の各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対して、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動に適した駆動信号を出力することにより、防塵フィルタ１８を効率的に振動させることができる。
【００８７】
図７Ａに示すように、駆動電極３２ａ〜３２ｄによって防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させるのと同時に、図４Ａに示す検出回路７４は、第２振動部材２１の各検出電極３３ａ〜３３ｄの電位を検出する（ステップＳ００４）。なおステップＳ００４の最初か、あるいはステップＳ００４の開始前までに、ボディＣＰＵ５０は、切替回路７０に信号を出力し、各検出電極３３ａ〜３３ｄと検出回路７４を電気的に接続する。
【００８８】
図１０Ａの左側のグラフは、図７Ａに示す９次曲げ振動モードにおいて、第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄから出力される第１〜第４検出信号８９ａ〜８９ｄを表したものである。図７Ａに示す第２圧電体３７の各セクション３７ａ〜３７ｄは、図４Ｃに示す第２共通電極３５を介して防塵フィルタ１８に対して一体的に固定されているため、防塵フィルタ１８に発生した曲げ振動から力を受けて変形する。図７Ａに示す第２圧電体３７の各セクション３７ａ〜３７ｄの変形に伴い、各セクション３７ａ〜３７ｄに対向する各検出電極３３ａ〜３３ｄと第２共通電極３５との間に、当該変形に対応した電位差が発生する。したがって、検出電極３３ａ〜３３ｄに電気的に接続されている検出回路７４は、図１０Ａに示すような第１〜第４検出信号８９ａ〜８９ｄを検出することができる。
【００８９】
ステップＳ００５では、図１０Ａに示す検出信号８９ａ〜８９ｄを基に、防塵フィルタ１８の振動状態が正常か否かを判定する。検出信号８９ａ〜８９ｄの周期Ｔ５は、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに発生する曲げ振動の周期と概ね一致し、検出信号８９ａ〜８９ｄの振幅Ａ１〜Ａ４は、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに発生する曲げ振動の振幅に概ね比例する。
【００９０】
したがって、検出された検出信号８９ａ〜８９ｄを、ボディＣＰＵ５０等で解析することによって、防塵部１１の振動状態を検査することができる。たとえば、第１振動部材２０と防塵フィルタ１８との固定が不十分であるような場合は、検出信号８９ａ〜８９ｄの振幅Ａ１〜Ａ４が設計値に対して小さい値となり、振動の異常が検出される。あるいは、検出信号８９ａ〜８９ｄの周期Ｔ５が駆動信号８６ａ〜８６ｄの駆動周期Ｔ１と異なる値となり、振動の異常が検出される。
【００９１】
図１０Ａに示す検出信号８９ａ〜８９ｄを解析する前に、各検出電極に対応する駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力する駆動信号８５ａ〜８５ｄ（図９Ａ）の極性に応じて、検出信号８９ａ〜８９ｄの極性を調整してもよい。
【００９２】
例えば、９次曲げ振動モードでは、図９Ａに示す第１駆動信号８５ａおよび第２駆動信号８５ｂは、第３駆動信号８５ｃおよび第４駆動信号８５ｄに対して、極性が反転している。そこで、図１０Ａに示す第１検出信号８９ａおよび第２検出信号８９ｂを、第３検出信号８９ｃおよび第４検出信号８９ｄに対して、極性を反転させて重ね合わせる。
【００９３】
このように、検出信号８９ａ〜８９ｄを、駆動信号８５ａ〜８５ｄ間の極性の関係に従って、極性を反転させて重ね合わせることによって、図１０Ａの右側に示す第５検出信号８９ｅを得ることができる。第５検出信号８９ｅは、第１〜第４検出信号８９ａ〜８９ｄに対して、信号の振幅Ａ５が大きく、曲げ振動の検出感度が高い。したがって、第５検出信号８９ｅを用いて、防塵フィルタ１８およびこれを含む防塵部１１の振動状態を検査することによって、バックグラウンドノイズ等の影響を低減させ、信頼性の高い検査を行うことができる。また、一つの検出電極に発生する電荷が少なくても検査を行うことができるため、第２振動部材２１を小型化することができる。
【００９４】
なお、検出信号の極性を調整する方法としては、上述した極性を反転させる方法に限定されず、例えば、対応する駆動電極部に出力する駆動信号の位相ズレに応じて、検出信号８９ａ〜８９ｄの位相をずらす方法を用いても良い。
【００９５】
９次曲げ振動モードにおける振動状態を判定した後、図６Ａに示すステップ００６では、振動モード選択回路８０が８次曲げ振動モードを選択する。そして、振動モード選択回路８０は、防塵フィルタ駆動回路５６に対して、第１振動部材２０を８次曲げ振動モードで駆動するように指示する。
【００９６】
ステップ００７では、防塵フィルタ駆動回路５６が、第１振動部材２０を８次曲げ振動モードで駆動し始める。本実施形態では、防塵フィルタ駆動回路５６は、図９Ｂに示す駆動信号を、図４Ａに示す各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力する。
【００９７】
図９Ｂに示す駆動周期Ｔ２の逆数である駆動周波数は、図８に示す標準共振周波数ｆ３より所定の値Δｆだけ高い第１の値ｆ３＋Δｆから、共振周波数ｆ３より所定の値Δｆだけ低い第２の値ｆ３−Δｆまで掃引される。
【００９８】
８次曲げ振動モードでは、図７Ｂに示すような８次曲げ振動が発生する。８次曲げ振動では、９つの振動の節９５を有する定在波が、防塵フィルタ１８に発生する。また、防塵フィルタ１８の表面に固定されている第１および第２振動部材２０，２１も、防塵フィルタ１８の表面に発生する定在波に従って振動する。８次曲げ振動モードでは、防塵フィルタ１８、第１および第２振動部材２０，２１に発生する振動の節９５のうち、一つの振動の節９５が、第３駆動電極３２ｃが配置されている位置に発生する。
【００９９】
図９Ｂは、８次曲げ振動モードにおいて、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力される駆動信号を表している。第５駆動信号８６ａは、第１駆動電極３２ａに出力される駆動信号を、第６駆動信号８６ｂは、第２駆動電極３２ｂに出力される駆動信号を、それぞれ表している。また、図９Ｂの第７駆動信号８６ｃは、第３駆動電極３２ｃに出力される駆動信号を、第８駆動信号８６ｄは、第４駆動電極３２ｄに出力される駆動信号を、それぞれ表している。
【０１００】
８次曲げ振動モードでは、図７Ｂに示す第１および第２駆動電極３２ａ，３２ｂに出力される駆動信号の位相と、第３駆動電極に３２ｃに出力される駆動信号の位相と、第４駆動電極３２ｄに出力される駆動信号の位相とが、互いに異なる。なお、図９Ｂに示す第５〜第８駆動信号８６ａ〜８６ｄは、第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄに加えられる電圧の極性および大きさに対応している。
【０１０１】
第５および第６駆動信号８６ａ，８６ｂと、これらの駆動信号が出力される電極に対して、１つの振動の節９５を挟む位置（図７Ｂ参照）に配置される電極に出力される第８駆動信号８６ｄとは、位相が半周期ずれている。また、同時間における各駆動信号を比較すると、第５駆動信号８６ａおよび第６駆動信号８６ｂは、第８駆動信号８６ｄに対して極性が逆になっている。
【０１０２】
また、振動の節９５を含む位置に配置されている第３駆動電極３２ｃ（図７Ｂ）には、位相が時間にかかわらず０となる第７駆動信号８６ｃ（図９Ｂ）が出力される。これによって、第３駆動電極３２ｃの電位は、８次曲げ振動モードにおいて、第１共通電極３４と同じように接地電位に保たれる。
【０１０３】
このように８次曲げ振動モードでは、振動の節９５を含む位置に配置されている第３駆動電極３２ｃと、振動の節９５を含まない位置に配置されている第１、第２および第４駆動電極３２ａ，３２ｂ，３２ｄとで、駆動信号の位相が異なる。
【０１０４】
すなわち８次曲げ振動モードでは、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力する駆動信号の位相を、各駆動電極３２ａ〜３２ｄと振動の節９５の位置関係に関連して変化させている。このため、８次曲げ振動モードでは、図７Ｂに示す第１圧電体の各セクション３６ａ，３６ｂ，３６ｄは、曲げ振動における振動の腹の変形方向に適した変形を受ける。さらに、第３セクション３６ｃは、振動の節９５近傍の変形量が小さいのに対応して、当該第３セクション３６ｃを変形させるような電圧を加えられず、接地電位に保たれる。なお、図７Ｂは、図９Ｂに示す時間ｔ２における防塵フィルタ１８の振動状態を表した図である。
【０１０５】
このように、防塵フィルタ１８は、第１圧電体３６の各セクション３６ａ，３６ｂ，３６ｄから、曲げ振動の振幅を増幅する力を受けることができる。
【０１０６】
また、第３セクション３６ｃは、振動の節９５を含む位置に配置されているため、第３駆動電極３２ｃの電位は接地電位に保たれる。すなわち、曲げ振動の振幅の小さい振動の節９５を含む位置に配置される第３駆動電極３６ｃの電位を変化させないため、防塵効果を確保しながら、第１振動部材２０を省電力で駆動することができる。
【０１０７】
駆動電極３２ａ〜３２ｄによって、図７Ｂに示す８次曲げ振動を発生させている状態において、図４Ａに示す検出回路７４は、第２振動部材２１の各検出電極３３ａ〜３３ｄの電位を検出する（ステップＳ００８）。
【０１０８】
図１０Ｂの左側のグラフは、図７Ｂに示す８次曲げ振動モードにおいて、第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄから出力される第６〜第９検出信号９０ａ〜９０ｄを表したものである。ステップＳ００９では、検出信号９０ａ〜９０ｄを基に、防塵フィルタ１８の振動状態が正常か否かを判定する。検出信号９０ａ〜９０ｄの周期Ｔ６は、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の周期と概ね一致し、検出信号９０ａ〜９０ｄの振幅Ａ６〜Ａ９は、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の振幅に概ね比例する。
【０１０９】
ここで、第３駆動電極３２ｃに対応する第３検出電極３３ｃは、図７Ｂに示すように、振動の節９５を含む位置に配置されている。そのため、第３検出電極が対向する第３セクション３７ｃの変形量が小さく、第８検出信号９０ｃの振幅Ａ８は、防塵フィルタ１８の振動状態を検査するのには小さすぎる場合がある。
【０１１０】
それに対して、第１駆動電極３２ａ、第２駆動電極３２ｂおよび第４駆動電極に対応する第１検出電極３３ａ、第２検出電極３３ｂおよび第４検出電極３３ｄは、振動の節９５を含まない位置に配置されている。そのため、第１検出電極３３ａ、第２検出電極３３ｂおよび第４検出電極３３ｄからは、防塵フィルタ１８の振動を検査可能な振幅を有する駆動信号を得ることができる。
【０１１１】
このように、本実施形態の検出電極は、駆動電極部に対応して設けられているため、検出電極が配置されている位置に振動の節９５が発生した場合でも、適切に振動を検出することができる。すなわち、このような場合でも、曲げ振動を発生させるために有効な駆動信号が出力されている駆動電極が存在するため、この駆動電極に対応する検出電極からの検出信号によって、防塵部１１の振動状態を検査することができる。
【０１１２】
また、８次曲げ振動モードでも、対応する駆動電極部３２ａ〜３２ｄに出力する駆動信号８６ａ〜８６ｄ（図９Ｂ）の極性に応じて、検出信号９０ａ〜９０ｄの極性を調整してもよい。
【０１１３】
例えば、８次曲げ振動モードでは、図９Ｂに示す第５駆動信号８６ａおよび第６駆動信号８６ｂは、第８駆動信号８６ｄに対して、電圧の極性が反転している。そこで、図１０Ｂに示す第６検出信号９０ａおよび第７検出信号９０ｂを第９検出信号９０ｄに対して、極性を反転させて重ね合わせる。ただし８次曲げ振動モードでは、第３駆動電極３２ｃは接地電位に保たれており、これに対応する第３検出電極３３ｃの第８検出信号９０ｃは、重ね合わせから除外する。第８検出信号９０ｃは振幅Ａ８が小さく、ノイズの比率が大きいためである。
【０１１４】
このように、検出信号９０ａ〜９０ｄを、駆動信号８６ａ〜８６ｄ間の極性の関係に従って、極性の反転させて重ね合わせることによって、図１０Ｂの右側に示す第１０検出信号９０ｅを得ることができる。第１０検出信号９０ｅは、第５〜第９検出信号９０ａ〜９０ｄに対して、信号の振幅Ａ１０が大きく、曲げ振動の検出感度が高い。したがって、第１０検出信号９０ｅを用いて防塵フィルタ１８の振動状態を検査することによって、バックグラウンドノイズ等の影響を低減させ、信頼性の高い検査を行うことができる。
【０１１５】
次に、図６Ｂに示すステップＳ０１０では、振動モード選択回路８０が７次曲げ振動モードを選択する。振動モード選択回路８０は、防塵フィルタ駆動回路５６に対して、第１振動部材２０を７次曲げ振動モードで駆動するように指示する。
【０１１６】
ステップＳ０１１では、防塵フィルタ駆動回路５６が、第１振動部材２０を７次曲げ振動モードで駆動し始める。本実施形態では、防塵フィルタ駆動回路５６は、図９Ｃに示す駆動信号８７ａ〜８７ｄを、図４Ａに示す各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力する。図９Ｃに示す駆動周期Ｔ３の逆数である駆動周波数は、図８に示す７次曲げ振動モードにおける標準共振周波数ｆ２より所定の値Δｆだけ高い第１の値ｆ２＋Δｆから、標準共振周波数ｆ２より所定の値Δｆだけ低い第２の値ｆ２−Δｆまで掃引される。
【０１１７】
７次曲げ振動モードでは、図７Ｃに示す７次曲げ振動が発生する。７次曲げ振動では、８の振動の節９５を有する定在波が、防塵フィルタ１８に発生する。また、防塵フィルタ１８の表面に固定されている第１および第２振動部材２０、２１も、防塵フィルタ１８の表面に発生する定在波に従って振動する。さらに、防塵フィルタ１８、第１および第２振動部材２０，２１に発生する振動の節９５のうち、一つの振動の節９５が、第１駆動電極３２ａが配置されている位置に発生し、他の一つの振動の節９５が、第３駆動電極３２ｃが配置されている位置に発生する。
【０１１８】
図９Ｃは、７次曲げ振動モードにおいて、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力される駆動信号を表している。第９駆動信号８７ａは、第１駆動電極３２ａに出力される駆動信号を、第１０駆動信号８７ｂは、第２駆動電極３２ｂに出力される駆動信号を、図９Ｃの第１１駆動信号８７ｃは、第３駆動電極３２ｃに出力される駆動信号を、第１２駆動信号８７ｄは、第４駆動電極３２ｄに出力される駆動信号を、それぞれ表している。また、図９Ｃに示す第９〜第１２駆動信号８７ａ〜８７ｄは、第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄに加えられる電圧の極性および大きさに対応している。
【０１１９】
７次曲げ振動モードでは、第１および第３駆動電極３２ａ，３２ｃは、図７Ｃに示すように振動の節９５を含む位置に配置されている。当該第１および第３駆動電極３２ａ，３２ｃには、図９Ｃに示すように、出力が時間にかかわらず０となる駆動信号８７ａ，８７ｃが出力される。これによって、７次曲げ振動モードにおける第１および第３駆動電極３２ａ，３２ｃの電位は、第１共通電極３４と同様に接地電位に保たれる。
【０１２０】
また図７Ｃに示すように、第２駆動電極３２ｂは、第４駆動電極３２ｄに対して、一つの振動の節９５を挟んで配置される。図９Ｃに示すように、第２駆動電極３２ｂに出力される第１０駆動信号８７ｂと、第４駆動電極３２ｄに出力される第１２駆動信号８７ｄは位相が半周期ずれている。また、同時刻における各駆動信号を比較すると、第１０駆動信号８７ｂは、第１２駆動信号８７ｄに対して極性が逆になっている。なお、駆動信号を変化させる効果については、８次曲げ振動モードと同様である。また、図７Ｃは、図９Ｃに示す時間ｔ３における防塵フィルタ１８の振動状態を表した図である。
【０１２１】
駆動電極３２ａ〜３２ｄによって、図７Ｃに示すような７次曲げ振動を発生させている状態において、図４Ａに示す検出回路７４は、第２振動部材２１の各検出電極３３ａ〜３３ｄの電位を検出する（ステップＳ０１２）。
【０１２２】
図１０Ｃの左側のグラフは、図７Ｃに示す７次曲げ振動モードにおいて、第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄから出力される第１１〜第１４検出信号９１ａ〜９１ｄを表したものである。ステップＳ０１３では、検出信号９１ａ〜９１ｄを基に、防塵フィルタ１８の振動状態が正常か否かを判定する。検出信号９１ａ〜９１ｄの周期Ｔ７は、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の周期と概ね一致し、検出信号９１ａ〜９１ｄの振幅Ａ１１〜Ａ１４は、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の振幅に概ね比例する。
【０１２３】
ここで、第１駆動電極３２ａに対応する第１検出電極３３ａと、第３駆動電極３２ｃに対応する第３検出電極３３ｃは、図７Ｃに示すように、振動の節９５を含む位置に配置されている。そのため、第１および第３検出電極３３ａ，３３ｃが対向する第１および第３セクション３７ａ，３７ｃの変形量が小さく、第１１および第１２検出信号９１ａ，９１ｃの振幅Ａ１１，Ａ１３は、振動検査に用いるには小さすぎる場合がある。
【０１２４】
それに対して、第２駆動電極３２ｂに対応する第２検出電極３３ｂと、第４駆動電極３２ｄに対応する第４検出電極３３ｄは、振動の節９５を含まない位置に配置されている。そのため、第２検出電極３３ｂおよび第４検出電極３３ｄからは、防塵フィルタ１８の振動を検査可能な振幅を有する駆動信号を得ることができる。
【０１２５】
このように、本実施形態の検出電極は、駆動電極部に対応して設けられているため、検出電極が配置されている位置に振動の節９５が発生した場合でも、適切に振動を検出することができる。すなわち、このような場合でも、曲げ振動を発生させるために有効な駆動信号が出力される駆動電極が存在するため、この駆動電極に対応する検出電極からの検出信号によって、防塵部１１の振動状態を検査することができる。
【０１２６】
また、７次曲げ振動モードでも、対応する駆動電極部３２ａ〜３２ｄに出力する駆動信号８７ａ〜８７ｄ（図９Ｃ）の極性に応じて、検出信号９１ａ〜９１ｄの極性を調整してもよい。図１０Ｃの右側に示す第１５検出信号９１ｅは、第１２検出信号９１ｂと、第１４検出信号９１ｄとを、極性を反転させて重ね合わせたものである。
【０１２７】
第１５検出信号９１ｅは、第１１〜第１４検出信号９１ａ〜９１ｄに対して、信号の振幅Ａ１５が大きく、曲げ振動の検出感度が高い。したがって、第１５検出信号９１ｅを用いて防塵フィルタ１８の振動状態を検査することによって、バックグラウンドノイズ等の影響を低減させ、信頼性の高い検査を行うことができる。
【０１２８】
次に、図６Ｂに示すステップＳ０１４では、振動モード選択回路８０が６次曲げ振動モードを選択する。振動モード選択回路８０は、防塵フィルタ駆動回路５６に対して、第１振動部材２０を６次曲げ振動モードで駆動するように指示する。
【０１２９】
ステップＳ０１５では、防塵フィルタ駆動回路５６が、第１振動部材２０を６次曲げ振動モードで駆動し始める。本実施形態では、防塵フィルタ駆動回路５６は、図９Ｄに示す駆動信号８８ａ〜８８ｄを、図４Ａに示す各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力する。図９Ｄに示す駆動周期Ｔ４の逆数である駆動周波数は、図８に示す６次曲げ振動モードにおける標準共振周波数ｆ１より所定の値Δｆだけ高い第１の値ｆ１＋Δｆから、標準共振周波数ｆ１より所定の値Δｆだけ低い第２の値ｆ１−Δｆまで掃引される。
【０１３０】
６次曲げ振動モードでは、図７Ｄに示す６次曲げ振動が発生する。６次曲げ振動では、７の振動の節９５を有する定在波が、防塵フィルタ１８に発生する。また、防塵フィルタ１８の表面に固定されている第１および第２振動部材２０、２１も、防塵フィルタ１８の表面に発生する定在波に従って振動する。さらに、防塵フィルタ１８、第１および第２振動部材２０，２１に発生する振動の節９５のうち、一つの振動の節９５が、第１駆動電極３２ａが配置されている位置に発生し、他の一つの振動の節９５が、第４駆動電極３２ｄが配置されている位置に発生する。
【０１３１】
図９Ｄに示す駆動信号のうち、第１３駆動信号８８ａは第１駆動電極３２ａに出力される駆動信号を、第１４駆動信号８８ｂは第２駆動電極３２ｂに出力される駆動信号を、第１５駆動信号８８ｃは、第３駆動電極３２ｃに出力される駆動信号を、第１６駆動信号８８ｄは、第４駆動電極３２ｄに出力される駆動信号を、それぞれ表している。また、図９Ｄに示す第１３〜第１６駆動信号８８ａ〜８８ｄは、第１〜第４駆動電極３２ａ〜３２ｄに加えられる電圧の極性および大きさに対応している。
【０１３２】
６次曲げ振動モードでは、第１および第４駆動電極３２ａ，３２ｄは、図７Ｄに示すように振動の節９５を含む位置に配置されている。当該第１および第４駆動電極３２ａ，３２ｄには、図９Ｄに示すように、出力が時間にかかわらず０となる第１３および第１６駆動信号８８ａ，８８ｄが出力される。これによって、６次曲げ振動モードにおける第１および第４駆動電極３２ａ，３２ｄの電位は、第１共通電極３４と同様に接地電位に保たれる。
【０１３３】
また図７Ｄに示すように、第２駆動電極３２ｂと第３駆動電極３２ｃとは、隣り合う２つの振動の節９５の間に配置されている。図９Ｄに示すように、第２駆動電極３２ｂに出力される第１４駆動信号８８ｂと、第３駆動電極３２ｃに出力される第１５駆動信号８８ｃは位相が略一致している。また、同時刻における各駆動信号を比較すると、第１４駆動信号８８ｂは、第１５駆動信号８８ｃに対して極性が同一である。
【０１３４】
６次曲げ振動モードでは、隣り合う２つの振動の節９５の間に配置されている第２駆動電極３２ｂおよび第３駆動電極３２ｃに出力させる駆動信号の極性を一致させているため、第２および第３セクションの変形する方向（光軸に沿った方向）が一致し、防塵フィルタ１８表面に大きい振動加速度を与えることができる。したがって、防塵フィルタ１８を効率的に振動させることができる。
【０１３５】
また、第１および第４セクション３６ａ，３６ｄは、振動の節９５を含む位置に配置されているため、第１および第４駆動電極３２ａ，３２ｄの電位は接地電位に保たれる。すなわち、曲げ振動の振幅の小さい振動の節９５を含む位置に配置される第１および第４駆動電極３２ａ，３２ｄの電位を変化させないことによって、防塵効果を確保しながら、第１振動部材２０を省電力で駆動することができる。なお、図７Ｄは、図９Ｄに示す時間ｔ４における防塵フィルタ１８の振動状態を表した図である。
【０１３６】
駆動電極３２ａ〜３２ｄによって、図７Ｄに示すような６次曲げ振動を発生させている状態において、図４Ａに示す検出回路７４は、第２振動部材２１の各検出電極３３ａ〜３３ｄの電位を検出する（ステップＳ０１６）。
【０１３７】
図１０Ｄの左側のグラフは、図７Ｄに示す６次曲げ振動モードにおいて、第１〜第４検出電極３３ａ〜３３ｄから出力される第１６〜第１９検出信号９２ａ〜９２ｄを表したものである。ステップＳ０１７では、検出信号９２ａ〜９２ｄを基に、防塵フィルタ１８の振動状態が正常か否かを判定する。検出信号９２ａ〜９２ｄの周期Ｔ８は、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の周期と概ね一致し、検出信号９２ａ〜９２ｄの振幅Ａ１６〜Ａ１９は、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動の振幅に概ね比例する。
【０１３８】
ここで、第１駆動電極３２ａに対応する第１検出電極３３ａと、第４駆動電極３２ｄに対応する第４検出電極３３ｄは、図７Ｄに示すように、振動の節９５を含む位置に配置されている。そのため、第１および第４検出電極３３ａ，３３ｄが対向する第１および第４セクション３７ａ，３７ｄは変形量が小さく、第１６および第１９検出信号９２ａ，９２ｄの振幅Ａ１６，Ａ１９は、振動検査に用いるには小さすぎる場合がある。
【０１３９】
それに対して、第２駆動電極３２ｂ対応する第２検出電極３３ｂと、第３駆動電極３２ｃに対応する第３検出電極３３ｃは、振動の節９５を含まない位置に配置されている。そのため、第２検出電極３３ｂおよび第３検出電極３３ｃからは、防塵フィルタ１８の振動を検査可能な振幅を有する駆動信号を得ることができる。
【０１４０】
このように、本実施形態の検出電極は、駆動電極に対応して設けられているため、検出電極が配置されている位置に振動の節９５が発生した場合でも、適切に振動を検出することができる。すなわち、このような場合でも、曲げ振動を発生させるために有効な駆動信号が出力される駆動電極が存在するため、この駆動電極に対応する検出電極からの検出信号によって、防塵フィルタ１８の振動状態を検査することができる。
【０１４１】
また、６次曲げ振動モードでも、対応する駆動電極部３２ａ〜３２ｄに出力する駆動信号８８ａ〜８８ｄ（図９Ｄ）の極性に応じて、検出信号９２ａ〜９２ｄの極性を調整してもよい。図１０Ｄの右側に示す第２０検出信号９２ｅは、第１７検出信号９２ｂと、第１８検出信号９２ｃとを、極性を反転させることなく重ね合わせたものである。
【０１４２】
第２０検出信号９２ｅは、第１６〜第１９検出信号９２ａ〜９２ｄに対して、信号の振幅Ａ２０が大きく、曲げ振動の検出感度が高い。したがって、第２０検出信号９２ｅを用いて防塵フィルタ１８の振動状態を検査することによって、バックグラウンドノイズ等の影響を低減させ、信頼性の高い検査を行うことができる。
【０１４３】
９次曲げ振動モードから６次曲げ振動モードまでが終了すると、一連の除塵動作が終了する（ステップＳ０１８）。除塵動作を終了させる際に、図１に示すボディＣＰＵ５０は、防塵フィルタ１８の振動検査の結果を表示部５５に表示させてもよく、あるいは、ＥＥＰＲＯＭ６０等に記憶させてもよい。いずれかの振動モードで異常が検出された場合、ボディＣＰＵ５０は、修理を行うべきである等の情報を知らせるために、所定の警告動作を表示部５５等に行わせることができる。また、ボディＣＰＵ５０は、防塵フィルタ駆動回路５６による除塵動作を停止させたり、振動状態をの再検査等を、防塵フィルタ駆動回路５６に実行させてもよい。
【０１４４】
各曲げ振動の駆動時間は、防塵フィルタに付着する塵埃の量や種類に応じて適切な時間に設定することができる。たとえば、各振動モードの駆動時間を２００〜３００ｍｓｅｃとし、一連の除塵動作のスタート（ステップＳ００１）から終了（ステップＳ０１０）までの時間を約１．０秒程度とすることができる。
このように、本実施形態における防塵フィルタ駆動回路５６は、ボディＣＰＵ５０からの制御を受けて第１振動部材２０を駆動し、除塵動作を行う。ボディＣＰＵ５０は、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに対して、互いに位相の異なる駆動信号を出力するように、防塵フィルタ駆動回路５６を制御することができる。各駆動電極３２ａ〜３２ｄは、互いに位相の異なる駆動信号によって制御されるため、各駆動電極に対応する圧電体３６の各セクション３６ａ〜３６ｄは、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動に適した力を、当該防塵フィルタ１８与えるように、変形することができる。
【０１４５】
また、防塵フィルタ１８に発生させる曲げ振動の次数としては、６次〜９次に限られず、振動の節９５の位置を変化させられる次数であればどのような次数を組合せても良い。曲げ振動における振動の節９５の位置を変化させることによって、防塵フィルタ１８の表面の全体にわたり、塵などを振り飛ばすことが可能になり、防塵効果が向上するからである。すなわち、ある特定の振動モードでは、防塵フィルタ１８の表面において、振動の節９５の位置に吹き飛ばされずに残っていた塵埃などが、他の振動モードでは、振動の節９５の位置が変化することから振動の加速度で吹き飛ばされることになる。その結果として、防塵フィルタ１８の外部面１８ａ全域に渡りゴミ除去が可能になる。
【０１４６】
本実施形態に係る防塵部１１は、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させる第１振動部材２０に加えて、防塵フィルタ１８の振動を検出する第２振動部材２１を有している。第２振動部材２１の検出電極３３ａ〜３３ｄは、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、第１振動部材２０の駆動電極３２ａ〜３２ｄに対応して設けられている。そのため、各駆動電極３２ａ〜３２ｄに出力される駆動信号に対応した検出信号を、対応する検出電極３３ａ〜３３ｄから得ることができ、防塵フィルタ１８の振動に異常があるか否かを容易に検査できる。
【０１４７】
また、複数の検出電極を有する第２振動部材２１は、一つの検出電極が配置されている位置に、曲げ振動の節９５が発生する振動モードであっても、振動の腹が発生する位置にある他の検出電極によって、防塵フィルタ１８の振動を検出できる。これにより、本実施形態に係る防塵部１１は、多くの振動の節９５が防塵フィルタ１８に発生する高次の曲げ振動モードであっても、適切に振動状態を検査できる。
【０１４８】
また、図１０Ａ〜図１０Ｄの右側のグラフに示すように、本実施形態に係る防塵部１１を用いる検査では、複数の検出電極から得た検出信号を、極性を調整して重ね合わせることによって、振動検出の感度を高めることが可能である。検出信号の極性の調整は、同じ極性の検出信号はそのまま重ね合わせ、異なる極性の検出信号は、極性を反転させてから重ね合わせるようになっている。
【０１４９】
さらに、除塵動作の検査を行わないときは、図４Ａに示す検出電極３３ａ〜３３ｄを、切替回路７０によって防塵フィルタ駆動回路５６に接続し、第２振動部材２１は、第１振動部材２０と協働して、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させることができる。この場合、防塵フィルタ１８には、第１振動部材２０と第２振動部材２１の両方から曲げ振動を発生させる力が与えられるため、防塵フィルタ１８表面の変形加速度が大きくなり、除塵効果を高めることができる。
第２実施形態
【０１５０】
図１１Ａは本発明の第２実施形態に係る防塵部１１の平面図であり、図１１Ｂは図１１ＡにおけるXIB-XIB線に沿う断面図である。第２実施形態に係る防塵部１１は、防塵フィルタ１８の外部面１８ａに、一つの第３振動部材２２が備えられている。第２実施形態に係る防塵部１１を備えたカメラは、防塵フィルタ１８に第３振動部材２２が備えられる点と、検出電極が検出回路７４に直接接続されており、切替回路を有しない点で相違するが、その他の構成は第１実施形態と同一である。
【０１５１】
第３振動部材２２は、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌの一方の片側に取り付けられている。第３振動部材２２は、長手方向Ｌに沿って配列されており、互いに電気的に絶縁されている４枚の第１〜第４駆動電極２５ａ〜２５ｄを有する。また、第３振動部材２２は、各駆動電極２５ａ〜２５ｄに対して、短辺方向Ｓに沿う延長上に配置される４枚の第１〜第４検出電極２６ａ〜２６ｄを有する。第１〜第４検出電極２６ａ〜２６ｄは、互いに絶縁されており、また、隣接する駆動電極と検出電極も、互いに絶縁されている。
【０１５２】
さらに、図１１Ｂの断面図に示すように、第３振動部材２２は、防塵フィルタ１８の外部面１８ａに取り付けられた第３共通電極２７を有する。第３共通電極２７と、駆動電極２５ａ〜２５ｃおよび検出電極２６ａ〜２６ｃとの間には、第３圧電体３８が配置されている。
【０１５３】
図１２は、図１１Ｂに示す防塵部１１の断面図の一部を拡大したものである。第３共通電極２７は、第３駆動電極２５ｃ等の駆動電極と対向する第１の部分２７ａと、第１の部分２７ａに対して折り返された第２の部分２７ｂとを有する。第１の部分２７ａは、第３圧電体３８における防塵フィルタ１８側の表面に配置されている。第２の部分２７ｂは、第３圧電体３８における防塵フィルタ１８側の表面と反対側の表面に配置されている。すなわち、第３圧電体３８における防塵フィルタ１８側の表面と反対側の表面には、駆動電極（第３駆動電極２５ｃ）と、検出電極（第３検出電極２６ｃ）と、第２の部分２７ｂとが、防塵フィルタ１８の短辺方向Ｓに沿って配置されている。
【０１５４】
図１１Ａに示す検出電極２６ａ〜２６ｃおよび駆動電極２５ａ〜２５ｄが、防塵フィルタ１８の長辺方向Ｌに沿って４つに分かれているのに対して、第３共通電極２７ａおよび第３圧電体は一体に形成されている。
【０１５５】
第１〜第４駆動電極２５ａ〜２５ｄは、図１１Ａに示す防塵フィルタ駆動回路５６に対して電気的に接続されている。防塵フィルタ駆動回路５６は、図１に示す振動モード選択回路８０によって選択された駆動信号を、それぞれの第１〜第４駆動電極２５ａ〜２５ｄに対して独立に出力する。防塵フィルタ駆動回路５６は、第１実施形態と同様に、第１〜第４駆動電極２５ａ〜２５ｄに与える電圧を変化させ、第３圧電体３８を変形させることによって、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させることができる。
【０１５６】
それに対して、第１〜第４検出電極２６ａ〜２６ｄは、図１１Ａに示す検出回路７４に対して電気的に接続されている。検出回路７４は、第１実施形態と同様に、各検出電極２６ａ〜２６ｄと第３共通電極２７の間に配置された第３圧電体３８（図１１Ｂ参照）の変形にともなう電位の変化を、検出電極２６ａ〜２６ｄを介して検出する。検出回路７４は、検出電極２６ａ〜２６ｄから出力された検出信号に基づき、防塵フィルタ１８の振動状態を検査することができる。
【０１５７】
図１１Ｂに示す第３圧電体３８は、駆動電極から電圧を加えられて変形し、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させる駆動部分３８ａと、防塵フィルタ１８から伝わる曲げ振動によって、検出電極に電荷を生じさせる検出部分３８ｂとを有する。検出部分３８ｂの大きさは、防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動を検出できる大きさであれば特に限定されないが、圧電体３８の５％〜１０％程度とすることが好ましい。駆動部分３８ａが大きいほうが、より大きな力を防塵フィルタ１８に与えることができるからである。
【０１５８】
図１１Ａに示す第２実施形態に係る防塵部１１についても、第１実施形態と同様に、図６Ａおよび図６Ｂに示すフローチャートに従って、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させ、除塵動作を行うことができる。また、除塵動作を行いながら、防塵フィルタ１８に発生する振動の検査をおこなうことができる。
【０１５９】
第２実施形態に係る防塵部１１を有するカメラは、切替回路を追加しない限り検出電極２６ａ〜２６ｄを防塵フィルタ１８の駆動に使用できないが、この点を除き、第１実施形態に係る防塵部１１と同様の効果を奏する。また、第２実施形態に係る防塵部１１は、１つの第３振動部材２２によって、防塵フィルタ１８に曲げ振動を発生させながら、同時に防塵フィルタ１８に発生する曲げ振動を検査できるため、部品数が少なく、装置の小型化に貢献できる。
第３実施形態
【０１６０】
図１３は本発明の第３実施形態に係るカメラを表すブロック図である。第３実施形態に係るカメラは、カメラボディ４０内に検出回路７４を有しない。その他の構成については、図１等に示す第１実施形態に係るカメラと同様である。
【０１６１】
図１３に示すカメラは、製造工程等において行われる振動検査の際、検査装置９６に接続される。検査装置９６には検出回路７４が備えられており、検出回路７４は切替回路７０を介して、第２振動部材２１と電気的に接続される。
【０１６２】
したがって、図６Ａ，６Ｂのフローチャートによる検査動作では、検出装置９６に備えられた検出表示部９８等に、図１０Ａ〜図１０Ｄに示す振動信号８９〜９２が表示される。このように、第３実施形態に係るカメラは、検出回路７４をカメラボディ４０内部に設けていないため、図１に示す構成に比べてシステムが単純である。なお、カメラの製造工程等において行われる振動検査では、検査結果に応じて、当該カメラを良品と不良品に選別することができる。
その他の実施形態
【０１６３】
図９Ａ〜図９Ｄに示すように、上述の実施形態における駆動信号は矩形波であるが、駆動信号としてはこれに限られず、例えばサイン波のように出力が遷移的に変化する駆動信号であってもよい。また、各駆動信号間の位相差も、振動の節９５との位置関係に応じて適切に設定された任意の値とすることができる。
【０１６４】
また、ボディＣＰＵ５０は、防塵部１１が正常に動作しているかどうかを検査するだけでなく、検出信号を利用して、防塵フィルタ駆動回路５６が出力する駆動信号を変化させても良い。例えばボディＣＰＵ５０は、検出信号から図８に示す振動加速度のピークを検出し、振動加速度のピーク付近の振動周波数で防塵フィルタ１８を曲げ振動させることによって、防塵フィルタに付着した塵埃を効率的に除去することができる。
【０１６５】
さらに、駆動電極および検出電極の配列方向は、曲げ振動の伝搬方向に沿って配列されていればよく、例えば図４Ａ等に示す防塵フィルタ１８の短辺方向Ｓに沿って配列されても良い。駆動電極および検出電極の数についても、防塵フィルタ１８発生させる曲げ振動の次数等に応じて変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るカメラの全体ブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す撮像素子ユニットの平面図である。
【図３】図３は、図２に示すIII−III線に沿う概略断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図２および図３に示す防塵部の平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示すIVＢ−IVＢ線に沿う断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａに示すIVＣ−IVＣ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図４Ｂの断面図の一部を拡大した要部拡大断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図１に示すカメラでの防塵動作における一連の処理を表したフローチャートの前半部分である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図１に示すカメラでの防塵動作における一連の処理を表したフローチャートの後半部分である。
【図７Ａ】図７Ａは、振動部材によって９次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、振動部材によって８次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、振動部材によって７次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、振動部材によって６次曲げ振動が加えられた状態の防塵フィルタを表す模式図である。
【図８】図８は、防塵フィルタに加えられる振動の振動周波数と防塵フィルタの振動加速度の関係を表すグラフである。
【図９Ａ】図９Ａは、９次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、８次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、７次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、６次曲げ振動を加える際に、防塵フィルタ駆動回路が各電極に出力する駆動信号の一例を表した図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、９次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、８次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、７次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、６次曲げ振動が発生している際に、検出電極によって検出される信号の一例を表した図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の第２実施形態に係る防塵部の平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１ＡにおけるXIB−XIB線に沿う断面図である。
【図１２】図１２は、図１１Ｂの断面図の一部を拡大した要部拡大断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３実施形態に係るカメラおよび検査装置の全体ブロック図である。
【符号の説明】
【０１６７】
４…  撮像素子ユニット
１２…  撮像素子
１８…  防塵フィルタ
２０，２１…  振動部材
３２ａ〜３２ｄ…  第１〜第４駆動電極
３３ａ〜３３ｄ…  第１〜第４検出電極
３４…  第１共通電極
３５…  第２共通電極
３６…  第１圧電体
３７…  第２圧電体
５０…  ボディＣＰＵ
５６…  防塵フィルタ駆動回路
７０…  切替回路
７４…  検出回路
８０…  振動モード選択回路
８５ａ〜８８ｄ…  駆動信号
８９ａ〜９２ｅ…  検出信号
９５…  振動の節
９６…  検査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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