[发明专利]异物清除单元和具有异物清除单元的光学设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于清除诸如灰尘等的异物的异物清除单元和具有该单元的光学设备。

背景技术

诸如数字照相机等的通过将被摄体图像转换成电信号进行摄像的光学设备利用摄像装置接收摄像光束，并且将从摄像装置输出的光电转换信号转换成图像数据。对于这类摄像设备，在摄像装置的被摄体侧配置光学低通滤波器和红外线吸收滤波器。如果诸如灰尘等的异物附着到这些滤波器的表面，则发生该附着的拍摄图像的部分表现为黑点，因而使图像的外观劣化。特别地，对于具有可更换镜头的数字单镜头反光照相机，将诸如快门和快速复原镜等的机械运动部件配置在摄像装置附近，并且存在来自这些运动部件的诸如灰尘等的异物附着到摄像装置或滤波器的表面的情况。另外，诸如灰尘等的异物可能在更换镜头时通过镜头座开口进入照相机机体，并且附着到摄像装置或滤波器的表面。

已知一种通过使用压电装置振动在摄像装置的被摄体侧配置的光学滤波器、以清除附着在光学滤波器表面的诸如灰尘等的异物来避免这一现象的方法。

此时，为有效清除诸如灰尘等的异物，优选通过压电装置以光学滤波器的谐振频率振动光学滤波器，以增大振动的振幅。然而，谐振频率根据光学滤波器的外形、厚度和物理特性参数等而不同，因而各光学滤波器的谐振频率由于制造精度和制造工艺等的差异而不同。

因此，对于日本特开2009-17461号公报公开的发明，将压电装置以与矩形光学滤波器的一边平行的方式配置在该边附近。此外，为检测光学滤波器的振动状态，在压电装置上与用于驱动的电极分开配置一个检测电极，并且在压电装置背面配置一个检测接地电极。在监视电极电压的同时搜索谐振频率，使用发现的谐振频率振动光学滤波器，并且清除附着至光学滤波器表面的灰尘等。

发明内容

本发明的一个方面是一种异物清除单元，包括：矩形的光学构件，其被配置在光路上，其中，在所述光学构件中设置有光束穿过的光学有效区域；压电装置，其被设置到在所述光学有效区域的外侧的所述光学构件的边；以及振动抑制构件，其被设置到所述光学构件的没有设置所述压电装置的边，其中，所述振动抑制构件被设置到所述光学构件，以使得所述光学构件的设置了所述振动抑制构件的边的端面不从所述振动抑制构件的端面突出。根据本发明，可以衰减和/或吸收在光学构件的端面处的振动反射的影响。因此，可以有效使用用于清除异物的振动，并且可以提高异物清除能力。

本发明的另一方面是一种光学设备，包括：矩形的光学构件，其被配置在光路上，其中，在所述光学构件中设置有光束穿过的光学有效区域；压电装置，其被设置到在所述光学有效区域的外侧的所述光学构件的边；以及振动抑制构件，其被设置到所述光学构件的没有设置所述压电装置的边，其中，所述振动抑制构件被设置到所述光学构件，以使得所述光学构件的设置了所述振动抑制构件的边的端面不从所述振动抑制构件的端面突出。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的数字照相机的功能结构的框图。

图2是示意性示出摄像单元的结构的透视图。

图3是示出在第一实施例中从光学低通滤波器处激励的具有两种振动模式的弯曲振动频率和振幅之间的关系的图。

图4A和4B是示出根据第一实施例的第m阶和第m+1阶振动模式形式及施加于两个压电装置的电压的图。

图5是用于说明在通过激励同时生成两个振动模式的弯曲振动的情况下的光学低通滤波器的行为的图。

图6是用于说明在通过激励同时生成两个振动模式的弯曲振动的情况下的光学低通滤波器的行为的图。

图7是用于说明压电装置的结构的图。

图8A和8B是示出第一实施例的图，其中，图8A是向光学低通滤波器贴附两个振动抑制构件的结构的图，并且图8B是沿图8A的VIIIB-VIIIB截取的横断面图。

图9是说明在以频率f振动光学低通滤波器时由振动检测电路所检测到的检测波形的图。

图10A和10B是示出第一实施例的变形例的图，其中，图10A是向光学低通滤波器贴附振动抑制构件的结构的图，并且图10B是沿图10A的XB-XB截取的横断面图。

图11是示出第二实施例中光学低通滤波器处由于激励而生成的两个驻波的频率和振幅之间的关系的图。

图12A和12B是示出根据第二实施例的m阶和m+1阶振动模式形式及施加于压电装置的电压的图。