具有用于去除异物的单元的摄像设备的制作方法

专利名称：具有用于去除异物的单元的摄像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于去除附着至设置在如摄像设备等光 学设备的光轴上的光学构件表面的如灰尘等异物的技术。
背景技术：
在如数字照相机等通过将被摄体图像转换成电信号来对 被摄体进行摄像的摄像设备中，通过图像传感器接收摄像光 束。然后，将从图像传感器输出的光电转换信号转换成图像 数据。将该图像数据记录在如存储卡等记录介质上。可以使用电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS ) 传感器作为该图像传感器。在这种摄像设备中，将光学低通滤波器或红外线切割滤 波器配置在图像传感器的被摄体侧。在如灰尘等异物附着至 滤波器的表面时，该异物在拍摄到的图像中产生黑点。因此， 图像的视觉质量劣化。具体而言，在具有可互换镜头的数字单镜头反光照相机中，在图像传感器附近配置如快门和急回反射镜 (quick-return mirror )等机械操作单元。有时，操作单元产 生如灰尘等异物，并且该异物附着至图像传感器或滤波器的 表面。此外，在更换镜头时，如灰尘等异物可能从镜头支座 的开口进入照相机主体，并且可能附着至图像传感器或滤波 器的表面。为了避免这样的现象，美国专利7,324,148讨论了这样一 种技术该技术用于在图像传感器的被摄体侧提供透射摄像 光束的防尘屏(dust-proof screen), 并用于使用压电元件来振动该防尘屏，以去除附着至防尘屏的表面的如灰尘等异物。根据美国专利7，324， 148中讨论的技术，向接合至防尘屏 的压电元件施加电压，以去除附着至防尘屏的异物。然后， 驱动该压电元4牛，/人而4吏该防尘屏沿光轴方向4立移。由》匕引 发屏振动。在这种配置中，采用如橡胶构件等的弹性构件来 密封该防尘屏和图像传感器之间的空间。然而，有时，弹性 构件振动的衰减随防尘屏附近的温度而变化，使得防灰朦的 振幅发生变化。在用户使用棉签或镜头清洁纸直接清洁防尘屏时，可能 对防尘屏造成划伤。防尘屏的故障概率根据清洁次数而增加。 因此，除非在异物去除操作期间防尘屏的振幅随对其清洁的 次数的增加而减小，否则存在防尘屏破损的担忧。已经考虑了如下方法以解决这种问题该方法提供了 一 种用于向压电元件施加电压的电路，该电路具有能够根据驱 动防尘屏时的温度以及已经清洁的次数来施加适当的电压的 电路。然而，需要多个升压电路和电阻器来生成不同的电压。 这造成了数字单镜头反光照相机的成本和大小的增加。发明内容本发明涉及一种能够在防止摄像设备的成本和大小增加 的同时有效地去除附着至光学构件表面的如灰尘等异物的摄 像设备。根据本发明的一个方面， 一种摄像设备，包括图像传感器，用于将被摄体的光学图像转换成电信号；光学构件，其设 置在所述图像传感器前面的摄像光学系统上；振动装置，用于 使所述光学构件振动；状态获取单元，用于获取所述摄像设备 内部的状态；以及控制单元，用于控制所述振动装置以使所述光学构件以预定的频带被分割成的频阶中的每个频阶振动，并所述频带被分割成的频阶的数量和每频阶的时间中的至少一 个。根据本发明的另一方面，根据本发明的另一方面，提供 了 一种控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括用于将被摄体 的光学图像转换成电信号的图像传感器、设置在所述图像传感 器前面的摄像光学系统上的光学构件、用于使所述光学构件振 动的振动装置以及用于获取所述摄像设备内部的状态的状态获取单元，所述方法包括使所述光学构件以预定的频带被分割成的频阶中的每个频阶振动；以及基于由所述状态获取单元获取的所述状态来改变所述频带、所述频带被分割成的频阶的数 量和每频阶的时间中的至少一个。通过下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明 的其它特征和方面将变得显而易见。


包含在说明书中并构成说明书的 一部分的附图示出本发 明的示例性实施例、特征和方面，并和说明书一起用来解释 本发明的原理。图l是根据本发明示例性实施例的示例数字单镜头反光 照相机的正面侧的立体图。图2是根据本发明示例性实施例的数字单镜头反光照相 机的背面侧的立体图。图3是示出根据本发明第 一 示例性实施例的数字单镜头 反光照相机的示例电气构造的方框图。图4是照相机内部的示例构造的分解立体图，其示出用于保持摄像单元及其邻近部分的结构。图5是示出摄像单元的构造的分解立体图。图6是示出振动单元的示例构造的分解立体图。图7是沿图4所示的线X-X的横切面图。图8A到8C是每个均示出要施加至压电元件的电压的频 率和红外线切割滤波器的振幅之间的关系的特性图。图9是示出在向压电元件施加频率为红外线切割滤波器 的谐振频率的电压时红外线切割滤波器的振幅的特性图。图IO是示出在固定了 一个频阶(step)时间和要扫频的 频带时测得的、频阶的数量和红外线切割滤波器的最大振幅 之间的关系的特性图。图11是示出在固定了 一个频阶时间和扫频用的频阶的数 量时测得的、频带和红外线切割滤波器的最大振幅之间的关 系的特性图。图12是示出由^鼓处理单元(MPU)执行的处理^操作的示 例过程的流程图。图13是示出根据本发明第 一示例性实施例的用于去除异 物的示例操作的流程图。图14是示出频率级、温度和三个参数之间的关系的表。图15是示出温度和幅度比之间的关系的特性图。图16是示出根据本发明第二示例性实施例的数字单镜头 反光照相机的示例电气构造的框图。图17是示出根据本发明第二示例性实施例的用于去除异 物的示例操作的流程图。图1 8是示出根据本发明第三示例性实施例的用于去除异 物的示例操作的流程图。图19是示出频率级、温度和三个参数之间的关系的表。图20是示出清洁次数和幅度比之间的关系的特性图。 图21是示出了温度和幅度比之间的关系的特性图。
具体实施方式
下面参考附图将详细说明本发明的各示例性实施例、特 征和方面。第一示例性实施例图1和图2示出根据本发明第 一 示例性实施例的数字单镜 头反光照相机的例子。图l是从照相才几的正面侧(祐j聂体侧) 获取的照相机的立体图。图1示出卸下了摄像镜头单元的照相 机。图2是从拍摄者侧(背面侧)获取的照相机的立体图。如图1所示，照相机主体l具有凸向被摄体的手握(grip) 部分1 a,使得拍摄者能够在拍摄过程中稳定地持握照相机。摄像镜头单元(未示出)可拆卸地安装在照相机主体l 的镜头支座2上。支座接点(mount contact)21允许照相机主体1 与摄像镜头单元交换控制信号、状态信号和数据信号。此外， 通过支座接点21将电能从照相机主体l供给至摄像镜头单元。支座接点21在允许在照相机主体1和摄像镜头单元之间 进行电通信以外，还可用于允许进行光通信和音频通信。在 镜头支座2的侧表面上配置镜头锁释放按钮(lens lock release button) 4。可以按下镜头锁释放按钮4以将摄像镜头单元从 照相才几主体1卸下。照相机主体1设置有反射镜盒5，其中，将通过了摄像镜 头的摄像光束引导至该反射镜盒5。在反射镜盒5中设置主反 射镜(急回反射镜)6。主反射镜6可以保持相对于摄像光轴 45°角，从而将摄像光束引导至五边形屋脊反射镜(pentagonal roof mirror) 22 (参考图3 )。可以将主反射镜6保持在从摄像光轴退回的位置处，从而将摄像光束引导至图像传感器33(参 考图3)。在照相机主体1上部的手握部分1 a侧上配置用作拍摄开 始开关的释放按钮7、用于根据拍摄时的操作模式来设置快门 速度和镜头F值的主操作拨盘8以及拍摄顶面操作模式设置按 钮10。在液晶显示(LCD)面板9上显示这些操作构件的操作 结果的一部分。通过第 一次敲击释放按钮7来接通开关SW1 (图3中的7a)。通过第二次敲击释放按钮7来接通开关SW2 (图3中的7b)。拍摄顶面操作模式设置按钮10用于确定通过 释放按钮7的 一 次按下选择了连续拍摄模式和单次拍摄模式 中的哪一个，并设置自拍拍摄模式。在LCD面板9上显示关于 这种设置的信息。在照相机主体1上部的中央部分处设置能够从照相机主 体l弹出的闪光灯单元11,以及可以用来安装外部闪光灯单元 的滑轨槽(shoe groove) 12和闪光灯接点13。将拍摄模式设置拨盘14配置在照相机主体1上部的右侧处。在与照相机主体1的手握部分1 a相反的照相机主体1的侧 表面上配置可开启/可关闭的外部端盖(external-terminal cover) 15。在照相机主体1的外部端盖1 5内安装作为外部才妄 口的视频信号输出插口 16和通用串行总线(USB)输出连接 器17。如图2所示，在照相机主体l背面的上部配置取景器目镜 窗口 18。此外，在照相机主体l背面的中心附近配置能够显示 图像的彩色液晶监视器19。与彩色液晶监视器19横向邻近地配置副操作拨盘20。副 操作拨盘20是主操作拨盘8用的辅助单元。例如，在照相机的自动曝光(AE)模式下，副操作拨盘20用于为由自动曝光单 元确定的最佳曝光值设置曝光补偿量。在用户确定快门速度 和镜头F值的手动模式下，使用主操作拨盘8来确定快门速度， 而使用副操作拨盘20来确定镜头F值。此外，副操作拨盘20 还用于选择要在彩色液晶监视器19上显示的拍摄到的图像。在照相机主体1的背面上配置用于启动和停止照相机的 操作的主开关4 3以及用于在清洁模式下操作照相机的清洁指 令操作构件44。在操作清洁指令操作构件44时，开始用户直 接清洁红外线切割滤波器410 (参考图3和图5)的清洁模式。 "用户直接清洁，，这一表述是指用户采用棉签、镜头清洁纸或 橡胶构件来进行从红外线切割滤波器410的表面清除异物的 操作。图3是根据本实施例的数字单镜头反光照相机的主要电 气构造的框图。在图3中，通过用于指示图1和图2中示出的类 似组件的附图标记来表示与图1和图2中所示的类似的组件。 如图3所示设置摄像光轴50。包含在照相机主体1中的包括微计算机的中央处理单元 (下文称为"MPU" ) 1 OO控制照相机的操作。MPU 1 OO对照相 机的组件进行各种处理，并处理各种指令。包含在MPU 100 中的电可擦可编程只读存储器(EEPROM) 100a能够存储从 时间测量电路109输出的时间信息以及其它各种信息。将反射镜驱动电路IOI、调焦检测电路102、快门驱动电 路103、视频信号处理电路104、开关感测电^各105和测光电^各 106连接至MPU 100。此外，将LCD驱动电路107、电池检查 电路108 、时间测量电^各109 、电源电^各110和压电元件驱动电 路111连接至MPU 100。这些电路在MPU IOO的控制下工作。MPU 100通过支座接点21与摄像镜头单元内的镜头控制电路201通信。支座接点21还具有用于在将摄像镜头单元连接 至照相机主体1时向MPU IOO发送信号的功能。因此，镜头控 制电路201与MPU IOO通信，从而通过自动调焦(AF)驱动 电路202和光圈驱动电路203分别驱动设置在摄像镜头单元内 的摄像镜头200和光圏204。尽管为了方便图示，图3仅示出了 信号摄像镜头200的单个镜头元件，但实际上，摄像镜头200 可以包括若干镜头元件。例如，AF驱动电路202包括步进电动机。在镜头控制电 路201的控制下，AF驱动电路202改变摄像镜头200内的调焦 镜头的位置，使得摄像光束聚焦在图像传感器33上。光圏驱 动电路203包括例如，自动光圈(iris)。在镜头控制电i 各201的 控制下，光圈驱动电路203改变光圏204的孔径以获得光学F 值。主反射镜6保持相对于图3所示的摄像光轴50 45°角，并 将通过了摄像镜头200的摄像光束引导至五边形屋脊反射镜 22。此外，主反射镜6透射一部分摄像光束，并将该部分摄像 光束引导至副反射镜30。副反射镜30将主反射镜6透射的该部 分摄像光束引导至调焦检测传感器单元3 1 。反射4竟驱动电^各101包括例如，直流(DC)电动才几和齿 轮系(gear train )。反射镜驱动电路IOI驱动主反射镜6，以 将其移动至用户能够通过取景器观察被摄体图像的位置处， 或者移动至主反射镜6从摄像光轴5 0退回的位置处。在驱动主 反射镜6时，副反射镜3 0移动到将摄像光束引导至调焦检测传 感器单元31的位置处，或者移动到副反射镜30从摄像光轴50 退回的位置处。调焦检测传感器单元31包括设置在拍摄平面(未示出) 附近的物镜、反射镜、二次摄像镜头、光圈和包括多个电荷耦合装置(CCD)的线传感器。调焦检测传感器单元31进行 相位差型调焦检测法。将从调焦检测传感器单元31输出的信 号供给至调焦检测电路102。然后，将该信号转换成被摄体图 像信号，然后将该被摄体图像信号发送至MPU 100。 MPU 100 使用被摄体图像信号根据相位差法来进行调焦检测操作。然 后，MPU 100确定散焦量和散焦方向。随后， 一艮据所确定的 散焦量和散焦方向，MPU 100通过4竟头控制电if各201和AF驱 动电路2 0 2来将摄像镜头2 0 0内的调焦镜头移动到聚焦位置。五边形屋脊反射镜22对主反射镜6反射的摄像光束进行 反射,并将其转4灸成直立的正4象(erected non-reverse image )。 拍摄者通过取景器光学系统能够从取景器目镜窗口 18观察被 摄体图像。此外，五边形屋脊反射镜22将一部分摄像光束引 导至测光传感器46。测光电路106接收来自测光传感器46的输 出，并将接收到的输出转换成与观察平面的每个区域相对应 的亮度信号，然后将该亮度信号输出至MPU 100。 MPU 100 基于该亮度信号来计算曝光值。配置快门单元(机械焦平面快门)32，使得在拍摄者通 过取景器观察被摄体图像时，快门前帘幕(第一帘幕)处于 光遮挡位置，并且快门后帘幕(第二帘幕)处于曝光位置。 随后，在拍摄时，快门前帘幕进行从光遮挡位置到曝光位置 的曝光行程。因此，来自被摄体的光束通过快门单元32。然 后，图像传感器33执行摄像。在经过了快门速度时间之后， 快门后帘幕进行从曝光位置到光遮挡位置的光遮挡行程。由 此，完成了拍摄。通过已经接收到来自MPU IOO的指令的快 门驱动电路103来控制快门单元32。摄像单元400包括集成为 一 个单元的红外线切割滤波器 410、光学低通滤波器420、用作压电构件的压电元件430以及图像传感器33。图像传感器33光电转换被摄体图像。在本实施例中，使 用CMOS传感器作为图像传感器33。然而，可以使用如CCD 型、CMOS型和电荷注入装置(CID)型等各种类型的任何其 它摄像装置作为图像传感器33。红外线切割滤波器41 0是去除高空间频率成分的矩形波 滤波器。如下所述，涂覆红外线切割滤波器410的表面以具有 导电性，从而防止异物附着至其表面。光学低通滤波器420是将要入射到图像传感器33上的光 束分成多个光束，从而有效地减少伪分辨率信号和伪颜色信 号的生成的滤波器。通过粘合并堆叠多个石英双折射板 (quartz birefringent plate )和多个石英相位板(quartz phase plate)来形成光学低通滤波器420。压电元件430是单板压电装置，并牢固地固定至红外线切 割滤波器410 。配置压电元件4 3 0使得将其振动传输至光学低 通滤波器410。箝位相关双采样(correlated double sampling, CDS)电 路34在信号的模拟/数字(A/D)转换之前对该信号进行基本 模拟处理。箝位CDS电路34能够改变箝位电平。自动增益控 制器(automatic gain controller, AGC ) 35在信号的A/D转换 之前还对该信号进行基本模拟处理。AGC 35能够改变基本的 AGC电平。A/D转换器36将从图像传感器33输出的模拟信号 转换成数字信号。压电元件驱动电路111使牢固地固定至红外线切割滤波 器410的压电元件430振动。压电元件驱动电^各11U艮据来自 MPU IOO的指令来使压电元件430振动，从而使红外线切割滤 波器410的振幅具有预定值。下文将说明如何驱动压电元件430。在红外线切割滤波器410的附近配置温度传感器112,并 且该温度传感器112纟全测照相机主体1内部的温度。温度传感 器112输出表示与照相机主体1内部的温度相对应的电阻值的 信号。A/D转换器113对由温度传感器112划分的电压进行A/D 转换。A / D转换器113将A / D转换后的值作为表示照相机主体1 内部的温度的值專俞出至MPU 100。视频信号处理电路104对数字图像数据进行如伽马/拐点 (knee)处理、滤波处理和用于监视器显示的信息合成处理 等 一 般的基于硬件的图像处理。视频信号处理电路10 4输出用 于监视器显示的图像数据。通过彩色液晶驱动电路114在彩色 液晶监视器19上显示图像数据。此外，根据来自MPU IOO的 指令，视频信号处理电路10 4通过存储控制器3 8可以将图像数 据存储在缓冲存储器37中。此外，视频信号处理电路104能够 以，例如联合图像专家组(JPEG)格式来压缩图像数据。当 在例如连续拍摄模式下连续拍摄图像时，图像信号处理电路 104将图像数据临时存储在緩沖存储器37中。然后，视频信号 处理电路104通过存储控制器38从緩冲存储器37顺次读出未 处理的图像数据。因此，视频信号处理电路104能够顺次进行 图像处理和压缩处理，而与从A/D转换器36输入图像数据的 速度无关。存储控制器38具有将从外部接口 40输入的图像数据存储 在存储器39中、并通过外部接口 40输出存储在存储器39中的 图像数据的功能。图l所示的视频信号输出插口 16和USB输出 连接器17对应于外部接口 40。可以使用可安装在照相机主体l 中并且从照相机主体l可拆除的闪速存储器作为存储器39。在由用户操作时，清洁指令操作构件44接收清洁模式开始指令。然后，清洁指令操作构件44将照相机主体1的模式改 变为清洁模式。尽管本实施例设有清洁指令操作构件44,但 是本发明不限于此。例如，用于指示将模式改变为清洁模式 的操作构件不限于机械按钮。可以将如下单元用作为指示模 式改变的操作构件该单元通过使用光标键或指令按钮选择 显示在彩色液晶监视器19上的菜单来指示模式的改变。如有必要，电源电路110向照相机主体l的每个组件供给 清洁模式所必需的电能。与此同时，电池才企查电路1084企测电 源42的剩余电池电平，并将检测剩余电池电平的结果发送至 MPU 100。在接收到开始清洁模式的信号时，MPU IOO使设 置在照相机中的反射镜单元退回。也就是说，MPU IOO通过 反射镜驱动电路101驱动反射镜6，从而使其移动到从摄像光 轴50退回的位置。同时，MPU 100通过反射4竟驱动电路IOI 驱动副反射镜30,从而使其移动到从摄像光轴50退回的位置。 此外，MPU 100打开i殳置在照相才几内的快门部分。也就是i兌， MPU IOO通过快门驱动电路103来驱动机械焦平面快门32,从 而使其移动至从摄像光轴50退回的位置。然后，在清洁模式 中，用户可以采用棉签、镜头清洁纸或橡胶构件直接清洁附 着至红外线切割滤波器410的表面的异物。将用于检测清洁次数的清洁次数检测电路45连接至清洁 指令操作构件44。在开始清洁模式时，清洁次数检测电路45 检测清洁的累计次数。然后，清洁次数检测电路45向MPU 100 通知表示清洁次数的信息。开关感测电路105根据每个开关的操作状态向MPU 100 发送输入信号。通过第一次敲击(半按下)释放按钮7接通开 关SW1 ( 7a)。通过第二次敲击(全按下)释放按钮7接通开 关SW2(7b)。在接通开关SW2 ( 7b )时，向MPU100发送开始拍摄的指令。将主操作拨盘8、副操作拨盘20、拍摄模式设 置拨盘14、主开关43和清洁指令操作构件44连接至开关感测 电路105。LCD驱动电路107根据来自MPU IOO的指令来驱动LCD 面板9和内耳又景器液晶显示单元41。
电池检查电路108根据来自MPU IOO的指令检查电池的 电平，并将4全查电平的结果发送至MPU 100。电源42向照相 机的每个组件供给电能。
时间测量电路109测量从断开主开关43的时刻到接通主 开关43的时刻的时间段以及日期。时间测量电路109才艮据来自 MPU IOO的指令将测量时间段的结果发送至MPU 100。
接着，参考图4到图7下面说碘摄像单元400的详细构造。 图4是照相机内部的构造的分解立体图，其示出了用于保持红 外线切割滤波器410和图像传感器3 3的附近部分的结构。按照 从被摄体侧开始的顺序，反射镜盒5和快门单元32位于在作为 照相架主体1的框架的主体机架3 0 0的被摄体侧上。摄像单元 400位于主体机架300的拍摄者侧上。调整摄像单元400并将其 固定到适当位置，使得图像传感器33的拍摄平面位于在与用 作安装摄像镜头单元的基准的镜头支座2的安装表面平行并 相隔预定距离的位置处。
图5是示出摄像单元400的构造的分解立体图。摄像单元 400大体上包括振动单元470 、弹性构件450和图像传感器单元 500。尽管将后面将说明摄像单元400的细节，但将振动单元 470固定至图像传感器单元500,使得振动单元470和图像传感 器单元500夹持弹性构件450。更具体地，由振动单元470的红 外线切割滤波器410和图像传感器单元500来夹持弹性构件 450。图像传感器单元500包括图像传感器33和用于保持图像 传感器33的图像传感器保持构件510。图像传感器单元500还 包括电路板520、屏蔽罩530、光遮挡构件540、光学低通滤波 器保持构件550和光学低通滤波器420 。图像传感器保持构件510由金属构成，并设有定位销510a 和螺孔510b和510c。将摄像系统电路安装在设置有螺丝用的 凹槽孑L (relief hole) 520a的电路板520上。屏蔽罩530由金属 构成，并设有用于螺丝的凹槽孔530a。图像传感器保持构件 510通过凹槽孔520a和530a以及螺孔5 1 Ob利用螺丝来牵制并 锁定电路板520和屏蔽罩530。将屏蔽罩530连接至地电位以保 护电路远离静电。光遮挡构件5 4 0具有与图像传感器3 3的光电转换表面的 有效区域相对应的开口 。将双面胶带的薄片牢固地固定到光 遮挡构件540的被摄体侧和拍摄者侧中的每个。利用光遮挡构 件540的双面胶带将光学低通滤波器保持构件550牢固地固定 至图像传感器33的盖玻璃33a上(参考图7)。将光学低通滤波 器420放置在光学低通滤波器保持构件550的开口处，并利用 双面胶带将该光学低通滤波器4 2 0固定地保持在光遮挡构件 540上。图6是示出振动单元470的构造的立体图。振动单元470 包括矩形红外线切割滤波器41 0 、压电元件430和保持构件 460。保持构件460由如金属等弹性材料构成，并且将该保持构 件460形成为单个组件。固定构件460包括设置在四个角上的 保持部分460c (参考图5)、用于连接保持部分460c的左臂和 右臂部分460d以及用于连接保持部分460c的上平面和下平面 部分460e。如图5所示，臂部分460d的形状类似在朝向图像传感器单元5 0 0退后 一 级的位置处沿上下方向延伸的细板。臂部 分460d的顶端和底端整体连接至保持部分460c。臂部分460d 生成用于使红外线切割滤波器410朝向图像传感器单元500偏 置的偏置力。在臂部分460d中形成定位孔460a和螺丝用的凹 槽孔460b。利用导电粘合剂将保持部分460c牢固地固定在红 外线切割滤波器410的四个角附近，其中，该红外线切割滤波 器410的四个角包括与振动节点相对应的部分。4吏上平面和下 平面部分460e弯曲，从而使其沿与红外线切割滤波器410的振动平^于的光轴方向延伸。采用粘合剂将压电元件430紧密地固定至红外线切割滤 波器410的端部。在本实施例中，分别将相同形状(细长矩形) 的总共两个压电元件430牢固地固定至红外线切割滤波器410 的左端和右端部分。通过将图像传感器单元500的定位销510a分别插入到定 位孔460a内来放置以这种方式配置的振动单元470。图像传感 器单元500通过凹槽孔460b和螺孔5 1 Oc利用螺丝来牵制并锁 定处于这 一 状态下的振动单元4 7 0 ，从而使弹性构件4 5 0夹持 在振动单元470和图像传感器单元500之间。因此，可以通过 保持构件460、图像传感器保持构件510和屏蔽罩530将在被涂 覆以具有导电性的红外线切割滤波器410的表面上充电的电 释;^到电赠^反520。因此，可以防止异物附着至红外线切割滤 波器410的表面。弹性构件450由如橡胶等弹性材料形成。弹性构件450可 以用作红外线切割滤波器410的振动吸收部分。如下所述，由 弹性构件450 、红外线切割滤波器410和光学低通滤波器420 形成了封闭空间。期望利用厚的低硬度构件来构造弹性构件 450以增强振动吸收性，并期望弹性构件450接触与红外线切割滤波器410的振动节点相对应的部分。图7是沿图4所示的线X-X获得的摄像单元400的横切面 图。光遮挡构件540的被摄体侧表面接触光学低通滤波器420。 光遮挡构件5 4 0的拍摄者侧表面接触图像传感器3 3的盖玻璃 33a。将双面胶带的薄片紧密地固定到光遮挡构件540的被摄 体侧和拍摄者侧中的每个上。利用固定到光遮挡构件540的侧 面的双面胶带将光学低通滤波器420固定到图像传感器3 3的 盖玻璃33a上并由其保持。因此，利用光遮挡构件540来密封 光学低通滤波器420和图像传感器33的盖玻璃33a之间的空 间。因而，形成了用于防止异物进入摄像单元400的封闭空间。弹性构件450的被摄体侧表面接触红外线切割滤波器 410。弹性构件450的拍摄者侧表面接触光学低通滤波器420。 通过保持构件460的弹性使振动单元470朝向摄像单元500的 侧面偏置。由此，弹性构件450和红外线切割滤波器410没有 空隙地彼此紧密依附。并且，弹性构件450和光学低通滤波器 420没有空隙地彼此紧密依附。因此，利用弹性构件450来密 封红外线切割滤波器410和光学低通滤波器420之间的空间。 相应地，形成了用于防止异物进入摄像单元400的封闭空间。下面将说明^振动单元470的异物去除才喿作。当在MPU 100 的控制下压电元件驱动电路111向牢固地固定至红外线切割 滤波器410的压电元件430施加预定频率的电压时，压电元件 430沿垂直于光轴的方向膨胀和收缩以引起红外线切割滤波 器410的弯曲振动。将要施加至压电元件4 3 0的电压的频率设置为在红外线 切割滤波器410的固有模式的谐振频率附近的值。因而，利用 施加至压电元件430的低电压可以获得大的振幅。红外线切割 滤波器410的谐振频率随温度变化。因此，要施加至压电元件430的电压不是以恒定频率施加的。将频率在充分的频带内变 化的电压施加至压电元件430。更具体地，要施加至压电元件 430的电压的频率从低于红外线切割滤波器410的谐振频率的 频率开始被扫频。然后，以每个均是通过由预定数量的频阶 来划分预定频带所获得频阶宽度的均勻间隔来扫频电压的频 率，从而使电压的频率以均匀间隔逐渐升高。电压频率的扫 频在高于红外线切割滤波器410的谐振频率的频率处完成。另 一方面，在将要施加至压电元件430的电压设为恒定的 情况下，红外线切割滤波器410的振幅随温度变化。图21是示 出使用根据本实施例的摄像单元400来测得的、温度和幅度比 之间的关系的特性图。在图21中，横轴表示温度。纵轴表示 幅度比，该幅度比是基于在20。C的温度下红外线切割滤波器 410的振幅所确定的。如图21所示，在高温下红外线切割滤波 器410的振幅大。因而，担心红外线切割滤波器410出现破损。 另一方面，在低温下红外线切割滤波器410的振幅小。因而， 担心无法获得所确定的去除异物所需要的振幅。如下所述， 可以通过改变频带、划分频带的频阶数量和每频阶的时间中 的至少 一个来处理温度的变化。图8A到8C是每个均示出要施加至压电元件430的电压的 频率和红外线切割滤波器410的振幅之间的关系的特性图。在 图8A到8C的每个中，横轴表示频率。纵标轴表示振幅。F表 示具有将红外线切割滤波器410的谐振频率f设为中心的频 带。N表示频阶的数量。T表示每频阶的时间。以通过由频阶 的数量N来划分频带F获得的每个间隔来扫频电压的频率。在 每个被扫频的频率处将电压施加至压电元件430每频阶的时 间T(秒)。也就是说，横跨频带F来扫频电压的频率的时间 为NxT (秒)。下面将说明红外线切割滤波器410的振幅与每频阶的时间T、频阶的数量N和频带F中的每个之间的关系。图9是示出在向压电元件430施加频率为红外线切割滤波 器410的谐振频率f的电压时红外线切割滤波器410的振幅的 特性图。在图9中，横轴表示时间，纵轴表示红外线切割滤波 器410的4表幅。时间段T1、 T2、 T3、 T11和T12是从开始施加 电压的时间点tl开始经过的时间段，并且在图14和19中为参 数。当在时间点tl开始向压电元件430施加电压时，引起了红 外线切割滤波器410的振幅逐渐增大的瞬态振动。此后，在时 间点t2处，红外线切割滤波器410产生稳态振动。在将每频阶的时间T设置为比(t2-tl)长的情况下，即， 在设置每频阶的时间T使得红外线切割滤波器410在一 个频 阶内产生稳态振动的情况下，当在 一 个频阶内产生红外线切 割滤波器410的大的振幅之后，将要施加至压电元件430的电 压的频率扫频到下一频阶。因此，红外线切割滤波器410在图8A所示的谐振频率f处获得大的振幅。另 一方面，在将每频阶的时间T设置为比(t2-tl )短的情 况下，即，在设置每频阶的时间T使得红外线切割滤波器410 在一个频阶内引发瞬态振动的情况下，当在一个频阶内仍然 生成红外线切割滤波器410的小的振幅时，要施加至压电元件 430的电压的频率被扫频到下一频阶。因此，红外线切割滤波 器410在图8A所示的谐振频率f处获得小的振幅。因而，通过改变每频阶的时间T可以控制红外线切割滤波 器410的振幅。更具体地，在红外线切割滤波器410的频带F 内的振动波形为平滑的情况下，即，在即使当改变频阶的数 量N和频带F时振幅也不会极大改变的情况下，如下所述，可 以有效地控制红外线切割滤波器410的振幅。图IO是示出通过固定每频阶的时间T和要扫频的频带F测 得的、频阶的数量N和红外线切割滤波器410的最大振幅之间 的关系的特性图。在图10中，横轴表示频阶的数量N。纵轴 表示红外线切割滤波器410的最大振幅与基准之间的幅度比， 其中该基准是在频阶的数量为N 2的情况下红外线切割滤波 器410的最大振幅。频阶的数量N1、 N2、 N3、 N11和N12是图 14和19中所示的参数，在下文中将对其ii行说明。从图IO中可以理解，红外线切割滤波器410的最大振幅随 着频阶的数量N的增大而增大。相反，红外线切割滤波器410 的最大振幅随着频阶的数量N的减小而减小。原因如下。也 就是说，在频阶的数量N大的情况下，如图8A所示，捕捉到 红外线切割滤波器410的谐振频率f。因此，在红外线切割滤 波器410的谐振处的幅度A是最大幅度。另一方面，在频阶的 数量N'小的情况下，如图8B所示，跳过了红外线切割滤波器 410的谐振频率f。因此，在红外线切割滤波器410的谐振频率 f附近的频率f处的幅度A' ( A'<A )为最大幅度。通过以这种方式改变频阶的数量N能够控制红外线切割 滤波器410的振幅。具体而言，在频带F内红外线切割滤波器 410的4i动波形为陡峭'时，幅度A和A'之间的差为大。因ot匕， 由于通过改变频阶的数量N可以极大地控制幅度A',因此该 方法是有效的。图ll是示出通过固定每频阶的时间T和用于扫频的频阶 的数量N测得的、频带F和红外线切割滤波器410的最大振幅 之间的关系的特性图。在图ll中，横轴表示频带F。纵轴表示 红外线切割滤波器410的最大振幅与基准之间的幅度比，其 中，该基准是频带F内红外线切割滤波器410的最大振幅。频 带编号F1、 F2、 F3、 F11和F12是图14和19所示的参数，在下文中将对其进行说明。从图ll中可以理解，红外线切割滤波器410的最大振幅随 频带F宽度的减小而增大。另一方面，红外线切割滤波器410 的最大振幅随频带F宽度的增大而减小。原因如下。也就是说， 在频带窄的情况下，如图8A所示，捕捉到红外线切割滤波器 410的谐振频率f。因此，在红外线切割滤波器410的谐振处的 幅度A是最大幅度。另一方面，在频带F'，宽的情况下，如图 8C所示，跳过红外线切割滤波器410的谐振频率f。因而，在 红外线切割滤波器410的谐振频率f附近的频率f'处的幅度A'' (A"<A)为最大幅度。通过以这种方式改变频带F能够控制红外线切割滤波器 410的振幅。具体而言，与改变频阶的数量N的情况类似，在 频带F内红外线切割滤波器410的振动波形为陡峭的情况下， 幅度A和A'，之间的差为大。因而，由于通过改变频带F可以极 大地控制幅度A'，，因此该方法是有效的。在改变频带F时不 改变扫频时间(=(每频阶的时间T)x(频阶的数量N))。因此， 在预先确定扫频时间的情况下，例如，当红外线切割滤波器 410仅持续振动 一 定时间段以防止通过振动已经去除的异物 重新附着至其上时，这种方法是有效的。图12是示出由MPU IOO执行的处理操作的过程的流程 图。如图12所示，在步骤S601中，MPU IOO接通照相机主体I 的电源42,并且在按下主开关43时启动照相机主体1。接着， 在步骤S602中，MPU IOO在照相才几主体I启动时寺丸行初始过 程。该初始过程包括检查电源电压电平，检查设置于照相机 主体l内的开关系统(SW)的异常，确认存在/不存在记录介 质，确认镜头的安装，以及拍摄的初始化。接着，在步骤S603中，MPU IOO执行下面将说明的异物去除操作(参考图13)，以去除附着至摄像单元400的红外线 切割滤波器410的表面的异物。然后，在步骤S604中，使照相 机主体l进入拍摄待机状态。在步骤S605中，MPU100监视释 放按钮7，并判断是否按下了释放按钮(释放开关)7。如果 MPU IOO判断为没有按下释放按钮7 (步骤S605中为"否")， 则MPU 100返回至步骤S604,在该步骤S604中，MPU IO(H呆 持拍摄待机状态。另一方面，如果MPU IOO判断为按下了释 放按钮7 (步骤S605中为"是")，则MPU 100进入至步骤S606， 在该步骤S606中，MPU进行拍摄操作。然后，该处理结束。图13是示出在图12所示的步骤S603中进行的异物去除操 作的流程图。在这操作中，MPU IOO根据照相机主体I内部的 温度对要施加至压电元件430的电压的频率级进行设置，使得 红外线切割滤波器410的振幅在预定的振幅范围内。根据常温 下的振幅来确定该预定振幅范围，并且设置该预定振幅范围 使得不用担心红外线切割滤波器410出现破损，并且根据该预 定范围可以充分去除异物。因此，当照相4几主体1的内部处于 高温或低温时，改变电压的频率级，使得红外线切割滤波器 410的振幅变为等于其在常温下的振幅。在照相机主体1内部的温度非常高从而担心因红外线切 割滤波器410的"t展幅而生成的应力超过预定应力的情况下， MPU IOO使彩色液晶监视器19显示表示无法进行异物去除操 作的警告消息。同时，MPU IOO禁止异物去除操作。这与红 外线切割滤波器410不能在任意频率级下获得去除异物所需 的振幅的情况相同。如图13所示，在步骤S701中，温度传感器112检测照相才几 主体1内部的温度，并基于照相机主体1内部的温度来输出电 阻值。A/D转换器113对由温度传感器112划分的电压进行A/D转换，并将A/D转换后的值作为照相机主体1内部的温度输出 至MPU 100。在步骤S702中，MPU 100判断照相机主体1内部的温度是 否低于第一阔值(阈值l )。在本实施例中，如下文所述，第 一阈值为-10。C。如果步骤S702中的判断结果为照相机主体1内部的温度 低于第一阈值(步骤S702中为"是")，则MPU IOO进入至步骤 S703。在照相机主体l内部的温度低于第一阈值的情况下，存 在这种可能性即使当改变这些参数，即频带F、频阶的数量 N和每频阶的时间T中的一个时，也不能获得被认为去除异物 所需的振幅。在步骤S703中，MPU IOO使彩色液晶监视器19 显示警告信息，该警告消息表示由于低温该振幅小于去除异 物所需的预定值，并表示不能执行异物去除操作。此外，MPU IOO禁止异物去除操作。然后，该处理结束。另 一 方面，如果步骤S702中的判断结果为照相机主体1 内部的温度等于或高于第一阈值(步骤S702中为"否")，则 MPU 100进入至步骤S704。在步骤S704中，MPU IOO判断照 相机主体l内部的温度是否低于第二阈值(阈值2)。在本实施 例中，如下文所述，第二阈值为60。C。如果步骤S704中的判断结果为照相才几主体1内部的温度 低于第二阈值(步骤S704中为"是")，则MPU IOO进入至步骤 S705。在照相机主体l内部的温度低于第二阈值的情况下，这 些参数，即频带F、频阶的数量N和每频阶的时间T中的一个 的变化不会导致因红外线切割滤波器410的振幅生成的应力 超过预定应力。如下设置该预定应力。也就是说，首先，通 过使用大量样本进行红外线切割滤波器410的故障测试来确 定红外线切割滤波器410的强度分布。然后，根据基于红外线切割滤波器410的强度分布所获得的安全率或故障概率来设 置预定应力。红外线切割滤波器410的强度分布取决于制造红 外线切割滤波器410的过程、表面涂覆以及用户对其清洁的次 数。需要从根据各自条件获得的红外线切割滤波器410的这些 条件来确定红外线切割滤波器410的强度分布。在步骤S705中，根据照相机主体l内部的温度和图14中示 出的表，MPU IOO确定要施力卩至压电元件430的电压的频率 级。根据图14所示的表，以温度(Temp )为10。C的间隔定义 了七个频率级。每次使频率级改变一个级时，改变每频阶的时间T、频阶的数量N和频带F中的一个。如图15所示，设置 频率级的每个，使得每个温度下的红外线切割滤波器410的振 幅在预定范围内。设置参数T、 N和F的实际值^f吏得Tl〉T2〉T3， N1〉N2〉N3并且F3〉F2〉F1,从而获得目标振幅作为红外线切 割滤波器410的振幅。在温度低于-10。C或者温度等于或高于 60。C的情况下，由于即使当进一步改变三个参数中的一个时， 也极有可能红外线切割滤波器410的振幅不在预定的振幅范 围内，因此MPU IOO禁止异物去除操作。图15示出温度与如图21所示的使用在20。C的温度下红外 线切割滤波器410的振幅作为基准所测量的幅度比之间的关 系Y1，以及温度与使用在20。C的温度下以图14所示的表为基 础的红外线切割滤波器410的振幅所测量的幅度比之间的关 系Y2。关系Y2使用频率级"4级"的电压作为基准，其中，在 该电压处，常温(本实施例中为20。C到30。C )下红外线切割 滤波器410的振幅落在预定的振幅范围内。设置关系Y2，使 得在本实施例中从30。C到60。C的高温下以及本实施例中从 "0。C到20。C的低温下，改变这些参数，即每频阶的时间T、 频阶的数量N和频带F中的一个，并且使得在常温下红外线切割滤波器410的振幅与对应于频率级"4级，，的振幅相等。例如， 根据在某 一 条件下测量振幅的关系Yl ， 20。C下的振幅与0。C 下的振幅的比率约为1.4。另一方面，根据图14所示的表格， 在温度从20。C变化到0。C的情况下，频阶的数量N从N2变为 Nl。此外，频带F从F2变为F1。此时，设置频阶的数量N的值 N2和Nl ,使得对应于值Nl的振幅与对应于值N2的振幅的比 率约为1.2 (参考图10)。此外，设置频带F的值F2和F1，使得 对应于值F1的振幅与对应于值F2的振幅的比率约为1.2(参考 图ll)。也就是说，通过在0。C改变这两个参数来生成约为在 20。C的振幅的1.4倍的振幅。根据关系Y2，在20。C的振幅几乎 等于在0。C的振幅。因此，在根据图14所示的表向压电元件430 施加电压时，红外线切割滤波器410根据关系Y2在高温和低 温两者下在预定振幅范围内振动。在图14所示的表中，将每频阶的时间T、频阶的数量N和 频带F设为参数。然而，根据本发明的参数不限于此。根据振 动波形或扫频时间，可以使用每频阶的时间T、频阶的数量N 和频带F中的一个或组合来作为参数。例如，在固定扫频时间 的情况下，仅使用频带F作为参数。可选择地，可以采用每频 阶的时间T和频阶的数量N的组合作为参数。根据本实施例，按照逐步的方式来设置每频阶的时间T、 频阶的数量N和频带F中的每个。根据本发明的设置参数的方 式不限于此。可以通过根据照相机主体1内部的温度以及图9 到ll所示的参数中的一个进行计算来设置所述参数，从而使 红外线切割滤波器410的振幅具有预定值。再次参考图13,在步骤S706中，MPU IOO控制压电元件 驱动电路111以向压电元件430施加在所i殳定的频率级的电 压，以去除附着至红外线切割滤波器410的表面的异物。然后，该处理结束。另 一 方面，如果步骤S704中的判断结果为照相机主体1 内部的温度等于或高于第二阈值，则MPU 100进入至步骤 S707。在步骤S707中，MPU IOO使彩色液晶监视器19显示警 告信息，该警告信息表示因高温红外线切割滤波器410的振幅 为大，表示存在红外线切割滤波器410出现破损的风险，并且 表示不能执行异物去除操作。此外，MPU IOO禁止异物去除 操作。然后，该处理结束。如上所述，本实施例用于基于照相机主体1内部的温度来 改变每频阶的时间T、频阶的数量N和频带F中的至少一个， 并用于使在每个温度红外线切割滤波器410的振幅具有基本 相同的值。因此，本实施例能够在不用担心高温下红外线切 割滤波器410出现破损的情况下、以及低温下去除异物的速度 减小的情况下，更有效地去除异物。此外，根据本实施例的 照相机(摄像设备)只需要由MPU IOO进行的控制操作。根 据本实施例的照相机(摄像设备)不需要例如，多个压电元 件驱动电路。因此，根据本实施例的照相机(摄像设备)可以避免其成本和大小的增加。 第二示例性实施例接着，下面说明本发明的第二示例性实施例。本发明的 第一示例性实施例采用温度传感器112作为状态获取单元。然 而，第二示例性实施例根据其它方法来获取照相机主体1内部 的温度。图16是示出根据本发明的第二示例性实施例的数字单镜 头反光照相机的主要电气构造的框图。在图16中，利用与表 示第 一示例性实施例的相应组件的附图标记相同的附图标记 来表示与根据本发明第 一 示例性实施例的数字单镜头反光照相机的相应组件类似的组件。因而，省略了对这些组件的说明。在通过向 一 对压电元件430中的 一 个施加预定频率的电压 来振动红外线切割滤波器410时，振幅^r测电^ 各115#>据由于 基于振幅的压电效应而从另 一压电元件430输出的电压，来检 测红外线切割滤波器410的单侧(unilateral )振动的幅度。振 幅检测电路115将检测到的单侧振幅通知至MPU 100。在向压 电元件430中的 一 个施加电压时的单侧振幅基本是在向 一 对 压电元件430施加电压时的4展幅的一半。因此，通过在与才艮据 图15所示的关系Y2的条件相同的条件下向压电元件430中的 一个施加电压以检测单侧振幅，可以计算出在向一对压电元 件430施加电压时的振幅。因此，能够根据图15所示的关系 Yl的近似表达来计算照相机主体l内部的温度。然后，与第 一示例性实施例类似，改变每频阶的时间T、频阶的次数N和 频带F中的至少一个，使得振幅在预定的振幅范围内。图17是示出根据本发明第二示例性实施例的用于去除异 物的操作的流程图。在图12所示的步骤S603中进行图17所示 的操作，而不是图13所示的操作。其余处理与第一示例性实 施例中说明的相应过程类似。在本操作中，MPU IOO向压电 元件430中的一个施加电压，并根据温度来设置要施加到压电 元件430的电压的频率级，其中该温度是基于根据从另 一压电 元件430输出的电压^r测出的单侧振幅计算出的。如图17所示，MPU 100控制压电元件驱动电^各111,,人而 向压电元件430中的一个施加电压。此时，在与基于图15所示 的关系Yl的条件相同的条件下设置三个参数，即每频阶的时 间T、频阶的数量N和频带F。在步骤S711中，振幅检测电路 115根据从另 一压电元件430输出的电压来4全测单侧振幅，并 将检测到的单侧振幅通知至MPU 100。然后，在步骤S712中，根据单侧振幅、在与根据图15所示的关系Yl的条件相同的条 件下，MPU 100计算在向一对压电元件430施加电压时红外线 切割滤波器410的振幅。然后，MPU 100#>据图15所示的关系 Yl来计算温度。在步骤S713中，MPU IOO判断计算出的温度是否低于第 一阁值(阈值l)。根据本实施例的第一阈值为-10。C,这与根 据第一示例性实施例的第一阈值相同。如果步骤S 713中的判断结果为计算出的温度低于第 一 阈 值，则MPU 100进入至步骤S714。在计算出的温度低于第一 阈值的情况下，存在这种可能性即使当改变这些参数，即 频带F、频阶的数量N和每频阶的时间T中的一个时，也不能 获得认为去除异物所需的振幅。在步骤S714中，MPU IOO使 彩色液晶监视器19显示警告信息，该警告信息表示因低温该 振幅小于去除异物所需的振幅，并且表示不能进行异物去除 操作。此外，MPU IOO禁止异物去除操作。然后，该处理结 束。另 一方面，如果步骤S713中的判断结果为计算出的温度 等于或高于第一阈值，则MPU 100进入至步骤S715。在步骤 S715中，MPU IOO判断计算出的温度是否低于第二阈值(阈 值2)。该第二阈值为60。C,这与根据第一示例性实施例的第 二阈^i相同。如果步骤S715中的判断结果为计算出的温度低于第二阔 值，则MPU 100进入至步骤S716。在计算出的温度低于第二 阈值的情况下，由于这些参数，即频带F、频阶的数量N和每 一频阶的时间T中的一个的改变，因红外线切割滤波器410的 振幅而生成的应力没有超过预定值。在步骤S716中，MPU IOO根据计算出的温度和图14所示的表来判断要施加到压电元件430的电压的频率级。在步骤 S717中，MPU IOO控制压电元件驱动电路111以对压电元件 430施加在所设定的频率级处的电压，并去除附着至红外线切 割滤波器410的表面的异物。然后，该处理结束。另 一方面，如果步骤S715中的判断结果为计算出的温度 等于或高于第二阔值，则MPU 100进入至步骤S718。在步骤 S718, MPU IOO使彩色液晶监视器19显示警告信息，该警告 信息表示由于高温振幅为大，表示存在红外线切割滤波器410 出现破损的风险，并且表示不能进行异物去除操作。此外， MPU IOO禁止异物去除操作。然后，该处理结束。根据第二示例性实施例，能够获得与第 一 示例性实施例的优势类似的优势。此外，使温度传感器变得不必要。因此， 能够实现照相机的成本降低和小型化。尽管向一对压电元件430中的一个施加电压并乂人另一压 电元件430输出电压，但是根据本发明的使用压电元件430的 方式不限于此。可以在所述压电元件430的一个中设置用于计 算振幅的传感器相位，从而根据该传感器相位来计算振幅和 温度。第三示例性实施例接着，下面说明本发明的第三示例性实施例。第三示例 性实施例使用清洁次数检测电路45作为状态获取单元以获取 表示清洁次数的信息(开始清洁模式的次数)。红外线切割滤 波器410的表面经受了由用户直接清洁的物理接触。在用户反 复直接清洁红外线切割滤波器410的表面的情况下，减小了红 外线切割滤波器410对抗破损的容许应力。因此，需要根据清 洁次数的增加来减小施加至红外线切割滤波器410的振幅。图18是示出根据本发明的第三示例性实施例的异物去除操作的流程图。在图12的步骤S603中进行图18所示的异物去 除操作，而不是在第 一 示例性实施例中进行的图13所示的操 作。其余过程与第 一 示例性实施例中说明的相应过程类似。 在根据第三示例性实施例的异物去除操作中，MPU IOO根据 用户的清洁次数对要施加至压电元件430的电压的频率级进 行设置。在图18所示的操作中，首先，在步骤S721中，清洁次数 检测电路45将表示清洁次数C的信息通知至MPU 100。接着，在步骤S722中，MPU IOO根据清洁次数C和图19 所示的表来确定要施加至压电元件430的电压的频率级。如图 19所示，根据本实施例的表定义了五个频率级。每次使频率 级改变一个级时，改变每频阶的时间T、频阶的数量N和频带 F中的一个。设置频率级中的每个，使得在去除异物时在红外 线切割滤波器410的振幅处生成的应力小于在清洁次数C的 每个处的预定应力。使用在清洁次数的每个处获得的红外线 切割滤波器410的强度分布，来将该预定应力设置为所确定的和F的实际值，4吏^寻T11〉T12〉T13、 N11〉N12且F12〉F11 ,以 获得目标振幅，下文将参考图20对其进行说明。图20是使用在清洁次数C为0的情况下在使用根据图19所 示的表获得的振幅时的振幅比作为基准，示出清洁次数C、 获得在每 一 清洁次数C处的允许应力的幅度比Y11以及与要 施加的振幅的目标值相对应的幅度比Y12之间的关系的特性 图。更具体而言，图20示出，在应用了超过幅度比Y11的幅 度比时存在红外线切割滤波器410出现破损的风险，以及根据 幅度比Y11来设置与要应用的振幅的目标值相对应的幅度比 Y12，从而使该幅度比Y12不超过幅度比Y11。根据幅度比Yll,清洁次数C为0的情况下的幅度比与清洁次数C为C2的情 况下的幅度比的比约为0.9。另一方面，根据图19所示的表， 在清洁次^:C^人0变为C2的情况下，每频阶的时间T/人T11变为 T12。此夕卜，频阶的凌t量N乂人Nll变为N12。此时，时间T为T12 时的振幅与时间T为Tll时的振幅的比约为0.95。数量N为N12 时的振幅与数量N为N11时的振幅的比约为0.95。也就是说， 在清洁次数C为C2时，通过改变两个参数T和N来生成值约为 数量C为0时的振幅值的0.9倍的振幅。因此，如图20所示的幅 度比Y12，设置幅度比以生成小于预定应力的应力。因此， 与应用幅度比Y12的情况类似，即使在清洁次数增加时，也 能够通过根据图19所示的表向压电元件430施加电压而使红 外线切割滤波器410在没有破损风险的情况下发生振动。在步骤S723中，MPU lOO控制压电元件驱动电路lll，从 而向压电元件430施加所设定的频率级的电压。因此，能够去 除附着至红外线切割滤波器410的表面的异物。然后，该处理 结束。根据第三示例性实施例，根据清洁次数C来改变每频阶的 时间T、频阶的数量N和频带F中的至少一个。因此，将由于 红外线切割滤波器410的振幅而生成的应力设置为低于预定 应力。因此，能够更有效地去除附着至红外线切割滤波器410 的表面的异物，而不用担心红外线切割滤波器410出现破损。其它示例性实施例如下可以实现本发明。首先，将记录了用于实现示例性 实施例的上述功能的软件程序代码的存储介质(或记录介质) 提供给系统或设备。然后，系统或设备的计算机(或中央处 理单元(CPU)或MPU)读取并执行存储在存储介质中的程 序代码。在这种情况下，从存储介质读取的程序代码自身实现了示例性实施例的功能。存储了程序代码的存储介质被包 括在本发明中。在通过执行由计算机读取的程序代码来实现示例性实施 例的功能以外，还可以如下来实现本发明。也就是说，通过 运行在计算机上的操作系统(OS )等来进行实际处理的部分 或全部。通过该处理来实现示例性实施例的功能。用于存储 程序代码的存储介质包括，例如，软盘、硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、非易失存储卡、 致密盘只读存储器(CD-ROM)、可记录致密盘(CD-R)、数 字多功能盘(DVD)、光盘或磁光(MO)盘。可选择地，可 以将如局域网(LAN)和广域网(WAN)等计算才几网络用于 提供程序代码。尽管在上述示例性实施例中已经说明了在启动照相机主 体l时进行异物去除操作的例子，但本发明不限于此。响应于 例如用户的操作，摄像设备可以用于进行异物去除操作。尽管将上述示例性实施例用于激发红外线切割滤波器 410的弯曲振动，但是本发明不限于此。摄像设备可以用于使 用通过结合双折射板、相位板和红外线切割滤波器配置成的 光学低通滤波器、单个双折射板或单个相位板作为设置在摄 像光轴上的光学构件，并且用于激发光学构件中的弯曲振动。尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解， 本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围 符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
权利要求
1.一种摄像设备，包括图像传感器，用于将被摄体的光学图像转换成电信号；光学构件，其设置在所述图像传感器前面的摄像光学系统上；振动装置，用于使所述光学构件振动；状态获取单元，用于获取所述摄像设备内部的状态；以及控制单元，用于控制所述振动装置以使所述光学构件以预定的频带被分割成的频阶中的每个频阶振动，并用于基于所述状态获取单元获取的所述状态来改变所述频带、所述频带被分割成的频阶的数量和每频阶的时间中的至少一个。
2. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，所述状 态获取单元用于获取所述摄像设备内部的温度。
3. 根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，当由所 述状态获取单元获取的所述温度在预定范围内时，所述控制单 元用于改变所述频带、所述频带被分割成的频阶的数量和所述 每频阶的时间中的至少一个，从而卩吏所述光学构件的振幅在预 定4展幅范围内。
4. 根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，设置所定应力并且所述振幅被认为是去除附着至所述光学构件的表面 的异物所需的。
5. 根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，当由所 述状态获取单元获取的所述温度在预定范围以外时，所述控制 单元用于禁止所述光学构件的振动。
6. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，所述状 态获取单元用于获取清洁所述光学构件的次数。
7. 根据权利要求6所述的摄像设备，其特征在于，所述清洁次数是开始用户直接清洁所述光学构件的清洁模式的次数。
8. 根据权利要求7所述的摄像设备，其特征在于，在所述 清洁模式中，使设置在所述摄像设备中的反射镜部退回。
9. 根据权利要求7所述的摄像设备，其特征在于，在所述 清洁模式中，打开设置在所述摄像设备中的快门部。
10. 根据权利要求7所述的摄像设备，其特征在于，将所述 每频阶的时间设置为在所述光学构件开始产生稳态振动之前生 成所述光学构件的瞬态振动的时间段内终止。
11. 一种控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括用于将 被摄体的光学图像转换成电信号的图像传感器、设置在所述图 像传感器前面的摄像光学系统上的光学构件、用于使所述光学 构件振动的振动装置以及用于获取所述摄像设备内部的状态的 状态获取单元，所述方法包括使所述光学构件以预定的频带被分割成的频阶中的每个频 阶振动；以及基于由所述状态获取单元获取的所述状态来改变所述频带、所述频带被分割成的频阶的数量和每频阶的时间中的至少 一冬
全文摘要
本发明提供一种具有用于去除异物的单元的摄像设备。摄像设备包括图像传感器，用于将被摄体的光学图像转换成电信号；光学构件，用于设置在图像传感器前面的摄像光轴上；振动装置，用于使光学构件振动；状态获取单元，用于获取摄像设备内部的状态；以及控制单元，用于控制振动装置以使光学构件在预定频带被分割成的频阶中的每个处振动，并用于基于状态获取单元获取的状态来改变频带、频带被分割成的频阶的数量和每频阶的时间中的至少一个。
文档编号G03B17/02GK101334577SQ20081012912
公开日2008年12月31日 申请日期2008年6月30日 优先权日2007年6月28日
发明者庭前裕树 申请人:佳能株式会社