专利名称：异物清除设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够清除诸如灰尘或污垢等的异物的异物清除设备和包括异物清除设备的光学设备。
背景技术：
在诸如数字照相机等的光学设备中，光学设备将被摄体图像转换成电信号以拍摄被摄体图像，在图像传感器上接收摄像光束，并将从图像传感器输出的光电转换信号转换成图像数据。这种摄像设备包括在图像传感器的被摄体侧设置的光学低通滤波器和红外吸收滤波器。当诸如灰尘或污垢等的异物附着至这些滤波器的任一表面时，会导致从所附着部分在所拍摄图像中生成黒点，从而劣化图像的可视性。特别地，在可更换镜头数字单镜头反光照相机中，诸如快门和快速返回镜等的机械操作单元设置在图像传感器的附近，以使得从这些操作单元产生的诸如灰尘或污垢等的异物可能附着至诸如图像传感器和滤波器等的光学构件的表面。此外，在更换镜头时，诸如灰尘或污垢等的异物可能从镜头座的开ロ进入照相机主体，并且可能最終附着至光学构件的表面。为了避免该现象发生，已知利用压电元件振动在图像传感器的被摄体侧设置的光学构件，以清除附着在光学构件的表面上的诸如灰尘或污垢等的异物。日本特开2008-207170论述了以下技术通过在光学构件处激励第一弯曲振动和第二弯曲振动来在光学构件处生成行波，其中，第二弯曲振动的阶次与第一弯曲振动的阶次相差I阶并且第二弯曲振动的时间相位与第一弯曲振动的时间相位相差90°。另ー方面，第二弯曲振动在时间相位上应当与第一弯曲振动精确地相差90°以在光学构件处生成稳定的行波。此外，与通过在光学构件处生成驻波来清除异物而向压电元件施加的电压相比，应当施加较高的电压以通过在光学构件处生成行波来清除异物。然而，以第二弯曲振动在时间相位上与第一弯曲振动未精确地相差90°的方式激励第一弯曲振动和第二弯曲振动可能导致光学构件的损坏。
发明内容
根据本发明的方面，一种异物清除设备，包括光学构件；第一压电元件，其附着至所述光学构件，其中，在所述第一压电元件上形成有第一驱动电极和第一检测电扱；第二压电元件，其附着至所述光学构件，其中，在所述第二压电元件上形成有第二驱动电极和第ニ检测电极；驱动单元，用于对所述第一驱动电极供电以驱动所述第一压电元件，以及对所述第二驱动电极供电以驱动所述第二压电元件；振动检测単元，用于基于所述第一检测电极和所述第二检测电极的输出而检测所述光学构件的振动；设置单元，用于设置从对所述第一驱动电极供电、到对所述第二驱动电极供电的驱动相位差量；以及测量単元，用于测量从所述振动检测単元基于所述第一检测电极的输出而检测到所述光学构件的振动、到所述振动检测単元基于所述第二检测电极的输出而检测到所述光学构件的振动的检测相位差量，其中，所述设置单元设置要预先设置的第一驱动相位差量，所述设置単元基于当所述设置单元设置了所述第一驱动相位差量时所述测量单元所測量到的检测相位差量来设置第ニ驱动相位差量，当所述设置单元设置了所述第一驱动相位差量时，所述驱动単元对所述第一驱动电极和所述第二驱动电极施加第一电压，当所述设置单元设置了所述第二驱动相位差量时，所述驱动単元对所述第一驱动电极和所述第二驱动电极施加第二电压，以及所述第一电压低于所述第二电压。根据本发明，即使光学构件具有第一弯曲振动和在时间相位上与第一弯曲振动未精确地相差90°的第二弯曲振动，也可以避免光学构件损坏。通过以下參考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明
显。
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典型实施例、特征和方面，并与说明书一起用于说明本发明的原理。图I是示出根据本发明第一典型实施例的数字单镜头反光照相机的框图。图2示出根据第一典型实施例的数字单镜头反光照相机的外观。图3是示出异物清除设备的主要部分的框图。图4是示出预驱动操作和异物清除驱动操作的时序图。图5A和5B示出预驱动操作期间发出的驱动信号Drive_L和Drive_R以及检测信号 Sense_L_0ut 和 Sense_R_0ut。图6A、6B和6C是示出根据第一典型实施例的异物清除操作的流程图。图7是示出根据第二典型实施例的异物清除驱动操作的流程图。
具体实施例方式以下将參考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。将作为包括根据本发明典型实施例的异物清除设备的光学设备的例子说明数字照相机。图I是示出根据本发明第一典型实施例的数字照相机100的功能结构的框图。微计算机(以下称为“微处理单元(MPU) ”)101是例如中央处理单元，并控制数字照相机100中设置的各块的操作。连接至MPU 101的电路包括镜驱动电路102、焦点驱动电路103、快门驱动电路104、图像信号处理电路105、开关传感器电路106、测光电路107、压电元件驱动电路111、振动检测电路112和温度传感器113。这些电路在MPU 101的控制下エ作。MPU 101经由座接点21与摄像镜头单元200内的镜头控制电路202进行通信。当摄像镜头单元200连接至数字照相机100时，MPU 101通过经由座接点21接收信号来检测到MPU 101现在能够与摄像镜头单元200内的镜头控制电路202进行通信。镜头控制电路202通过接收来自MPU 101的控制信号、经由自动调焦(AF)驱动电路203和光圈驱动电路204来驱动摄像镜头单元200内的摄像透镜201和光圈205。为了简化说明，图I示出摄像透镜201，看上去摄像透镜201仅由单一透镜构成，但是实际上，摄像透镜201由诸如调焦透镜等的大量透镜组构成。AF驱动电路203包括例如步进马达，并且通过在镜头控制电路202的控制下改变摄像透镜201中的调焦透镜的位置来将摄像光束会聚在图像传感器33上。光圈驱动电路204是例如诸如自动光圈等的光圈机构，并且在镜头控制电路202的控制下改变光圈205的
光圈量。主镜6在相对于图I所示的摄像光轴保持45°的角度的状态下，将透过摄像透镜201的摄像光束引导至五棱镜22，同时允许摄像光束的一部分穿过主镜6以将该部分引导至副镜30。副镜30将透过主镜6的摄像光束引导至焦点检测传感器单元31。镜驱动电路102包括例如直流(DC)马达和齿轮系，并且将主镜6驱动至主镜6允许拍摄者经由取景器观察被摄体图像的位置以及主镜6从摄像光束退避的位置。当主镜6被驱动时，副镜30同时被移动至副镜30将摄像光束引导至焦点检测传感器单元31的位置 以及副镜30从摄像光束退避的位置。焦点检测传感器单元31包括例如在(未示出的)成像面的附近设置的、场透镜、反射镜、二次成像透镜、光圈和包括多个电荷耦合装置(CCD)的线传感器等。焦点检测传感器单元31根据相位差检测方法来进行焦点检测。将从焦点检测传感器单元31输出的信号供给至焦点驱动电路103以将信号转换成被摄体图像信号，然后，将被摄体图像信号发送至 MPU 101。MPU 101基于被摄体图像信号、根据相位差检测方法来进行焦点检测计算。更具体地，MPU 101利用被摄体图像信号来计算离焦量和离焦方向，并根据计算得到的离焦量和离焦方向、经由镜头控制电路202和AF驱动电路203来将摄像透镜201中的调焦透镜驱动至聚焦位置。五棱镜22反射由主镜6反射的摄像光束，同时将摄像光束转换成正立图像。结果，拍摄者可以经由取景器光学系统通过取景器目镜窗18来观察被摄体图像。此外，五棱镜22还将摄像光束的一部分引导至测光传感器37。测光电路107将从测光传感器37输出的测光值转换成观察面上的各区域的亮度信号，然后将亮度信号输出至MPU 101。MPUlOl基于亮度信号来计算曝光值。快门单元32是例如机械焦平面快门，并且被构造成在拍摄者经由取景器目镜窗18观察被摄体图像时，使得快门第一帘幕位于遮光位置以及快门第二帘幕位于曝光位置。另一方面，在拍摄时，快门第一帘幕通过从遮光位置移动至曝光位置来进行曝光行进，从而允许摄像光束通过。后述的图像传感器33对所形成的被摄体图像进行光电转换，从而进行摄像操作。然后，在所设置的曝光时间经过之后，快门第二帘幕通过从曝光位置移动至遮光位置来进行遮光行进，从而完成获取一个图像数据所需的摄像操作。由从MPU 101接收控制命令的快门驱动电路104控制快门单元32。图像信号处理电路105对从图像传感器33输出的模拟图像信号进行模拟/数字(A/D)转换处理，并且还对由此获取的数字图像数据进行诸如噪声清除处理和增益调整处理等的各种图像处理。开关传感器电路106将拍摄者对诸如主开关(SW)43和清除SW 44等的包括在数字照相机100中的用户接口的操作所输入的输入信号发送至MPU 101。清除SW 44是用于发出清除附着至光学低通滤波器410的表面的诸如灰尘或污垢等的异物的指示的用户接口。拍摄者可以通过操作清除SW 44来手动进行滤波器上的异物的清除操作。作为异物清除设备的摄像单元400是通过组装包括光学低通滤波器410、压电元件430和图像传感器33的构件以形成一个单元而构成的块。光学低通滤波器410与光学构件相对应。图像传感器33是例如诸如互补金属氧化半导体(CMOS)传感器或CXD传感器等的摄像装置。如上所述，图像传感器33通过对所形成的被摄体的光学图像进行光电转换来输出模拟图像信号。压电元件430是例如诸如压电元件(piezo element)等的单板压电元件。由从MPU、101接收控制信号的压电元件驱动电路111来振动压电元件430，并且振动压电元件430将振动传送至光学低通滤波器410。MPU 101和压电元件驱动电路111用作驱动单元。振动检测电路112用作检测光学低通滤波器410的振动的振动检测单元。温度传感器113用作检测光学构件周围的温度的温度检测单元。现在将参考图2更详细地说明作为用于通过振动光学低通滤波器410来清除滤波器上的异物的异物清除单元的摄像单元400。图2是示意性地示出摄像单元400的结构的分解立体图。设置在图像传感器33的前面的光学低通滤波器410是由水晶制成的单个双折射板，并具有矩形的形状。光学低通滤波器410设置在光路中，并且是设置了允许光束透过的光学有效区域的矩形光学构件。光学低通滤波器410具有在光学有效区域外部设置一对压电元件430a和430b的外围部，并且在与摄像光轴的中心垂直的方向(即，照相机横向方向)上对称。对由此构成的光学低通滤波器410的表面应用诸如红外截止涂层或反射防止涂层等的光学涂层。如下所述，压电元件430a和430b均包括在单个压电构件上一体地形成的多个电极，并且具有条状外形。分别沿着光学低通滤波器410的相对的两个短边设置压电元件430a 和 430b。更具体地，以以下方式将压电元件430a接合至光学低通滤波器410 :作为第一压电元件的压电元件430a的长边在光学低通滤波器410的外围部与光学低通滤波器410的一个短边(一端)平行地延伸。另一方面，以以下方式将压电元件430b接合至光学低通滤波器410 :作为第二压电元件的压电元件430b的长边在光学低通滤波器410的外围部与光学低通滤波器410的另一短边(另一端)平行地延伸。利用与光学低通滤波器410的边平行地生成的多个波腹和多个波节以波状的方式振动光学低通滤波器410。将周期电压施加至压电元件430a和430b以使得压电元件430a和430b进行伸缩运动。然后，这些运动使得光学低通滤波器410也进行周期的弯曲变形。以下将详细说明振动的状态。光学低通滤波器保持构件420由树脂或金属制成，并用于保持光学低通滤波器410。利用螺钉将光学低通滤波器保持构件420固定至图像传感器保持构件510。
施力构件440对光学低通滤波器410朝向图像传感器33施力。施力构件440与光学低通滤波器保持构件420接合。将施力构件440电连接至数字照相机100的具有接地电位的部分(地线)。还将光学低通滤波器410的表面电连接至数字照相机100的具有接地电位的部分(地线)。由于这些连接，可以防止诸如灰尘或污垢等的异物静电附着至光学低通滤波器410的表面。弹性构件450具有断面基本为圆形的框形状，并且被夹在光学低通滤波器410和光学低通滤波器保持构件420之间。施力构件440对光学低通滤波器410施力，使得弹性构件450被挤压在光学低通滤波器410和光学低通滤波器保持构件420之间。因此，基于施力构件440朝向图像传感器33施加的力来设置用于挤压弹性构件 450的力的强度。弹性构件450可以由橡胶材料或诸如PORON(注册商标)等的聚氨酯泡沫材料制成。光学构件460是通过接合相位板(去极化板)、红外截止滤波器和具有与光学低通滤波器410相差90°的折射方向的双折射板而构成的光学构件。将光学构件460黏附地固定至光学低通滤波器保持构件420。图像传感器保持构件510具有形成在其中的矩形开口，其中在维持曝光状态的情况下固定地保持图像传感器33。利用例如螺钉将图像传感器保持构件510固定至数字照相机100的主体。通过在光学低通滤波器保持构件420和图像传感器33之间夹住掩模520来保持掩模520以防止多余的光从拍摄光路的外部进入图像传感器33。图像传感器施力构件530是由板状弹簧构成的一对左右施力构件。利用螺钉将图像传感器施力构件530固定至图像传感器保持构件510，并且图像传感器施力构件530向图像传感器保持构件510按压图像传感器33。以这种方式构造光学低通滤波器410使得以能够在夹在施力构件440和弹性构件450之间的情况下进行振动的方式支持光学低通滤波器410。图3是示出异物清除设备的主要部分的框图。如图3所示，压电元件430a包括压电构件3，以及在压电构件3的正面和背面的各面上形成的驱动电极5和检测电极7。压电元件430b包括压电构件4，以及在压电构件4的正面和背面的各面上形成的驱动电极6和检测电极8。压电元件430a与第一压电元件相对应，以及压电元件430b与第二压电元件相对应。此外，驱动电极5与第一驱动电极相对应，以及驱动电极6与第二驱动电极相对应。此夕卜，检测电极7与第一检测电极相对应，以及检测电极8与第二检测电极相对应。压电元件驱动电路111包括驱动块9和10、以及振荡块14。驱动块9将驱动信号Drive_R供给至压电元件430a上形成的驱动电极5。驱动块10将驱动信号Drive_L供给至压电元件430b上形成的驱动电极6。振荡块14将高频信号输出至驱动块9和10，并由MPU 101控制振荡块14来改变要输出的振荡频率。振荡块14将高频信号输出至驱动块9和10中的各块。从驱动块9输出的驱动信号Drive_R和从驱动块10输出的驱动信号Drive_L在相位上相互不同。MPU 101控制驱动块9和10供给至驱动电极5和6的电压。
振动检测电路112包括检测块11和12。检测块11基于检测压电电极7的输出而检测光学低通滤波器410的振动。检测块12基于检测压电电极8的输出而检测光学低通滤波器410的振动。检测块11输出检测信号Sense_R_0ut。检测块12输出检测信号Sense_L_0ut。将检测信号 Sense_R_0ut 和 Sense_L_0ut 输入至 MPU 101。接着将说明异物清除设备的操作。MPU 101向振荡块14提供驱动压电元件430a和430b所需的频率、以及表示至驱动块9的输出和至驱动块10的输出之间的相位差的量的控制信号。振荡块14基于所输入的频率和表示相位差量的控制信号来将高频信号输出至驱动块9和10。驱动块9将驱动信号Drive_R输出至驱动电极5。MPU 101控制由驱动块9供给至驱动电极5的电压。MPU 101控制由驱动块10供给至驱动电极6的电压。
·10驱动压电元件430a和430b或者禁止驱动块9和10驱动压电元件430a和430b，来独立地控制压电元件430a的驱动和压电元件430b的驱动。当MPU 101向驱动块9提供允许驱动块9驱动压电元件430a的信号时，驱动块9基于MPU 101所指定的振荡频率和MPU 101所指定的电压将驱动信号Drive_R输出至驱动电极5。当MPU 101向驱动块10提供允许驱动块10驱动压电元件430b的信号时，驱动块10基于MPU 101所指定的振荡频率和MPU 101所指定的电压将驱动信号01^代立输出至驱动电极6。此时，MPU 101改变要输出至振荡块14的频率和表示相位差量的控制信号，从而改变要从振荡块14输出的振荡频率和相位差量。这些变化引起从驱动块9输出的驱动信号Drive_R和从驱动块10输出的驱动信号Drive_L的变化。以这种方式，可以通过改变MPU 101输出至振荡块14的频率和相位差量来生成在光学低通滤波器410处具有最大振幅的行波。当在光学低通滤波器410处生成振动时，从检测电极7和8输出信号。利用检测块11将从检测电极7生成的信号转换成检测信号SenSe_R_0ut，然后被输入至MPU 101，其中该检测信号Sense_R_0ut可以由MPU 101检测到。同样，利用检测块12将从检测电极8生成的信号转换成检测信号SenSe_L_0ut，然后被输入至MPU 101，其中该检测信号Sense_L_0ut可以由MPU 101检测到。MPU 101可以从检测信号Sense_R_0ut和Sense_L_0ut检测在光学低通滤波器410处生成的行波的振幅。以这种方式，MPU 101可以在改变要输出至振荡块14的频率和相位差量的同时检测在光学低通滤波器410处生成的行波的振幅的变化。图4是示出预驱动操作和异物清除驱动操作的时序图。在图4中，纵轴表示驱动电压，以及横轴表示驱动时间。在执行预驱动操作期间，在20ms的时间内将40V的电压供给至驱动电极5和6。电压40V与第一电压相对应，以及时间20ms与第一供电时间相对应。另一方面，在执行异物清除驱动操作期间，在500ms的时间内将120V的电压施加至驱动电极5和6。在执行异物清除驱动操作期间，在这些条件下驱动压电元件430a和430b四次。电压120V与第二电压相对应，以及时间500ms与第二供电时间相对应。图5A示出执行预驱动操作期间从驱动块10输出的驱动信号Drive_L和从驱动块9输出的驱动信号Drive_R。图5B示出执行预驱动操作期间从检测块12输出的检测信号Sense_L_0ut和从检测块11输出的检测信号Sense_R_0ut。如图5A所示，在来自驱动块10的驱动信号Drive_L的输出和来自驱动块9的驱动信号输出之间生成90°的相位差。此时，驱动相位差量是90°。 如图5A和5B所示，从来自驱动块10的驱动信号Drive_L的输出到来自检测块12的检测信号Sense_L_0ut的输出，生成A°的相位滞后。同样，从来自驱动块9的驱动信号Drive_R的输出到来自检测块11的检测信号Sense_R_0ut的输出，生成B。的相位滞后。MPU 101测量(B。_A° )。该差(B。_A° )与检测相位差量相对应。然后，MPU 101与用于测量检测相位差量的测量单元相对应。在图5A和5B所示的例子中，MPU 101所测量得到的差(B。_A° )是90° 土 a。因此，检测相位差量是90° 土 a。应当注意，在预驱动操作期间供给至驱动电极5和6的电压比在异物清除驱动操作期间供给至驱动电极5和6的电压低。此外，在预驱动操作期间对驱动电极5和6进行供电的供电时间比在异物清除驱动操作期间对驱动电极5和6进行供电的供电时间短。因此，即使在检测相位差量为90° ±a的情况下，也不会导致光学低通滤波器410的损坏。检测相位差量不能是90°的原因包括光学低通滤波器410的个体差异、压电元件430a和430b附着至光学低通滤波器410的状态以及光学低通滤波器410的周围温度。MPU 101改变驱动相位差量以减少该校正值a。更具体地，MPU 101计算驱动相位差量以使得校正量a落入容许相位差量的范围内。然后，在执行异物清除驱动操作时，MPU 101将预驱动操作中计算得到的驱动相位差量输出至振荡块14。结果，在执行异物清除驱动操作期间，驱动块9和10可以输出驱动信号Drive_R和Drive_L以使得检测相位差量接近90°。因此，即使长时间将高的电压供给至驱动电极5和6，也不会导致光学低通滤波器410的损坏。将参考图6A、6B和6C说明根据本典型实施例的异物清除操作。图6A是根据本典型实施例的异物清除操作的主流程图。在步骤SlOO中，开始异物清除操作的主流程。在步骤SllO中，开关传感器电路106检测到清除SW 44的接通操作(步骤SllO中为“是”)，然后处理进入步骤S120。在步骤S120中，MPU 101基于温度传感器113的输出而检测数字照相机100的内
部温度。在步骤S130中，MPU 101读出电可擦除可编程只读存储器(EEPROM) 108中存储的温度数据。EEPROM 108存储基于之前的预驱动操作计算得到的相位差量和执行预驱动操作时的温度数据，并且使得相位差量和相应的温度数据相互关联。在步骤S140中，MPU 101判断步骤S120中检测到的数字照相机100的内部温度 是否在基于EEPROM 108中存储的温度所设置的预定温度范围内。如果数字照相机100的内部温度在预定温度范围内(步骤S140中为“是”)，则处理进入步骤S170。如果数字照相机100的内部温度不在预定温度范围内(步骤S140中为“否”)，则处理进入步骤S150。在步骤S150中，MPU 101判断从执行异物清除操作开始所经过的时间是否在预先设置的预定时间范围内。如果从执行异物清除操作开始所经过的时间在预定时间范围内(步骤S150中为“是”)，则处理进入步骤S170。如果从执行异物清除操作开始所经过的时间不在预定时间范围内(步骤S150中为“否”)，则处理进入步骤S160。在步骤S160中，MPU 101执行预驱动操作。后面将说明预驱动操作的细节。在步骤S170中，MPU 101执行异物清除驱动操作。后面将说明异物清除驱动操作的细节。在步骤S180中，MPU 101开始计时。结果，可以测量从进行异物清除操作开始所经过的时间。换句话说，MPU 101用作用于测量从驱动压电元件430a和430b开始所经过的时间的计时单元。然后，在步骤S190中，异物清除操作的主流程结束。 图6B是示出根据本典型实施例的步骤S160中所示的预驱动操作的细节的子流程图。在步骤S200中，开始预驱动操作的子流程。在步骤S210中，MPU 101设置用于从驱动块9和10对驱动电极5和6的供电的电压和供电时间。在本典型实施例中，驱动块9和10将40V供给至驱动电极5和6，并且供电时间是20ms。20ms的供电时间与第一供电时间相对应。在预驱动操作期间，仅利用允许检测块11和12检测振动的振幅来振动光学低通滤波器410是足够的。此外，MPU 101将作为从驱动信号Drive_L的输出到驱动信号Drive_R的输出的相位差的驱动相位差量X设置为90°，并且还将容许检测相位差量C设置为5° (即，C =5)。此处设置为90°的驱动相位差量X与第一驱动相位差量相对应。换句话说，在本典型实施例中，调整驱动相位差量X以使得作为从检测信号Sense_L_0ut的输出至检测信号Sense_R_0ut的输出的差的检测相位差量落入90° ±5°的范围内。在步骤S220中，MPU 101基于步骤S210或步骤S250中设置的相位差量X，使得驱动块10输出驱动信号Drive_L并且使得驱动块9输出驱动信号Drive_R。在步骤S230中，MPU 101检测如图5A和5B所示从驱动块10输出的驱动信号Drive_L的输出到从检测块12输出的检测信号Sense_L_0ut的输出的相位滞后A°。同样，MPU 101检测从驱动块9输出的驱动信号Drive_R的输出到从检测块11输出的检测信号SenSe_R_0ut的输出的相位滞后B。。然后，MPU 101测量检测相位差量(B。-A。)。之后，MPU 101计算表示所测量得到的检测相位差量(B。-K0 )从驱动相位差量X偏尚的量的校正量a。在步骤S240中，MPU 101判断校正量a是否在±5°的范围内。如果校正量a在±5°的范围内(步骤S240中为“是”)，则处理进入步骤S260。如果校正量a不在±5°的范围内(步骤S240中为“否”)，则处理进入步骤S250。在步骤S250中，MPU 101调整驱动相位差量X以使得校正量a落入±5°的范围内。然后，处理进入步骤S220。
在步骤S260中，MPU 101设置用于实现±5°的范围内的校正量a的驱动相位差量X。步骤S260中设置的驱动相位差量X与第二驱动相位差量相对应。在步骤S270中，MPU 101将步骤S260中设置的驱动相位差量X存储在EEPROM 108中，并且使得驱动相位差量X与基于步骤S120中检测到的温度数据所设置的温度范围以及步骤S260中设置的驱动相位差量X的设置日期和时间相关联。在步骤S280中，预驱动操作的子流程结束，并且处理返回至主流程。图6C是示出根据本典型实施例的步骤S170中所示的异物清除驱动操作的细节的子流程图。在步骤S300中，开始异物清除驱动操作的子流程。在步骤S310中，MPU 101从EEPROM 108中读出步骤S260中设置的驱动相位差量 X。更具体地，如果步骤S120中检测到的温度落入EEPROM 108中存储的温度范围内(S140为“是UUMPU 101读出与步骤S120中所检测到的温度落入的温度范围相关联的所设置的驱动相位差量X。如果步骤S120中检测到的温度未落入EEPROM 108中存储的温度范围内，换句话说，在执行异物清除操作之后的经过时间在预定时间范围内(S150为“是”)，则MPU 101读出作为设置驱动相位差量X时的日期和时间、具有最新的日期和时间的驱动相位差量X。在步骤S320中，MPU 101设置步骤S310中读出的驱动相位差量X，并且还设置用于从驱动块9和10对驱动电极5和6的供电的电压和供电时间。在本典型实施例中，例如，MPU 101分别将120V和500ms设置为驱动块9和10供给至驱动电极5和6的电压及其供电时间。此处的500ms的供电时间与第二供电时间相对应。在异物清除驱动操作期间，增大要供给至驱动电极5和6的电压并且在长的供电时间内施加该电压使得成功清除附着至光学低通滤波器410的异物的可能性增大，从而将尽可能最大的电压施加至驱动电极5和6。在步骤S330中，MPU 101增加异物清除驱动操作的重复次数n。在步骤S340中，根据步骤S320中设置的条件，驱动块10输出驱动信号Drive_L，并且驱动块9输出驱动信号Drive_R。在步骤S350中，MPU 101判断异物清除驱动操作的重复次数n是否达到预设值。如果异物清除驱动操作的重复次数n达到预设值(步骤S350中为“是”)，则处理进入步骤S360。如果异物清除驱动操作的重复次数n未达到预设值(步骤S350中为“否”)，则处理进入步骤S330。在本典型实施例中，如果重复次数n未达到4(步骤S350中为“否”)，则处理进入步骤S330。如果重复次数n达到4 (步骤S350中为“是”)，则处理进入步骤S360。在步骤S360中，异物清除驱动操作的子流程结束，并且处理返回至主流程。本发明的第二典型实施例是包括异物清除设备的数字照相机。第二典型实施例中的数字照相机的结构与图I 3中所示的第一典型实施例中相同，因此此处将省略其说明。第一典型实施例和第二典型实施例之间的不同之处是步骤S170中所示的异物清除驱动操作的内容。图7是示出根据本发明第二典型实施例的步骤S170中所示的异物清除驱动操作的细节的子流程图。在步骤S400中，开始异物清除驱动操作的子流程。
在步骤S410中，MPU 101从EEPROM 108中读出步骤S260中设置的驱动相位差量
X0更具体地，如果步骤S120中检测到的温度落入EEPR0M108中存储的温度范围内，则MPU 101读出与步骤S120中检测到的温度落入的温度范围相关联的所设置的驱动相位差量X。如果步骤S120中检测到的温度未落入EEPROM 108中存储的温度范围内，则MPU101读出作为设置驱动相位差量X时的日期和时间、具有最新的日期和时间的驱动相位差量X。在步骤S420中，MPU 101设置步骤S410中读出的驱动相位差量X，并且还设置用于从驱动块9和10对驱动电极5和6的供电的电压和供电时间。在本典型实施例中，例如，MPU 101分别将120V和500ms设置为驱动块9和10供给至驱动电极5和6的电压及其供电时间。
在步骤S430中，MPU 101基于步骤S420或步骤S460中设置的相位差量X，使得驱动块10输出驱动信号Drive_L并且使得驱动块9输出驱动信号Drive_R。在步骤S440中，MPU 101检测从来自驱动块10的驱动信号Drive_L的输出到来自检测块12的检测信号SenSe_L_0ut的输出的相位滞后A°。同样，MPU 101检测从来自驱动块9的驱动信号Drive_R的输出到来自检测块11的检测信号Sense_R_0ut的输出的相位滞后B。。然后，MPU 101计算表示检测相位差量(B。-A° )从驱动相位差量X偏离的量的校正量a。在步骤S450中，MPU 101判断校正量a是否在±2. 5°的范围内。如果校正量a在±2.5°的范围内(步骤S450中为“是”)，则处理进入步骤S470。如果校正量a不在±2.5°的范围内(步骤S450中为“否”)，则处理进入步骤S460。在步骤S460中，MPU 101调整驱动相位差量X以使得校正量a落入±2. 5°的范围内。然后，处理进入步骤S430。在步骤S470中，MPU 101设置用于实现±2. 5°的范围内的校正量a的驱动相位
差量X。在步骤S480中，MPU 101增加异物清除驱动操作的重复次数n。在步骤S490中，根据步骤S470中设置的驱动相位差量X，驱动块10输出驱动信号Drive_L,并且驱动块9输出驱动信号Drive_R。在步骤S500中，MPU 101判断异物清除驱动操作的重复次数n是否达到预设值。如果异物清除驱动操作的重复次数n达到预设值(步骤S500中为“是”)，则处理进入步骤S510。如果异物清除驱动操作的重复次数n未达到预设值(步骤S500中为“否”)，则处理进入步骤S480。在本典型实施例中，如果重复次数n未达到4(步骤S500中为“否”)，则处理进入步骤S480。如果重复次数n达到4(步骤S500中为“是”)，则处理进入步骤S510。在步骤S510中，异物清除驱动操作的子流程结束，并且处理返回至主流程。根据第二典型实施例，在异物清除驱动操作期间第一次供电时，根据比预驱动操作的条件更严格的条件来再设置驱动相位差量X。结果，可以在光学低通滤波器410处生成更稳定的行波。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
1.一种异物清除设备，包括 光学构件； 第一压电元件，其附着至所述光学构件，其中，在所述第一压电元件上形成有第一驱动电极和第一检测电极； 第二压电元件，其附着至所述光学构件，其中，在所述第二压电元件上形成有第二驱动电极和第二检测电极； 驱动单元，用于对所述第一驱动电极供电以驱动所述第一压电元件，以及对所述第二驱动电极供电以驱动所述第二压电元件； 振动检测単元，用于基于所述第一检测电极和所述第二检测电极的输出而检测所述光学构件的振动； 设置单元，用于设置从对所述第一驱动电极供电、到对所述第二驱动电极供电的驱动相位差量；以及 测量单元，用于测量从所述振动检测単元基于所述第一检测电极的输出而检测到所述光学构件的振动、到所述振动检测单元基于所述第二检测电极的输出而检测到所述光学构件的振动的检测相位差量， 其中，所述设置单元设置要预先设置的第一驱动相位差量， 所述设置単元基于当所述设置单元设置了所述第一驱动相位差量时所述测量单元所測量到的检测相位差量来设置第二驱动相位差量， 当所述设置单元设置了所述第一驱动相位差量时，所述驱动単元对所述第一驱动电极和所述第二驱动电极施加第一电压， 当所述设置单元设置了所述第二驱动相位差量时，所述驱动単元对所述第一驱动电极和所述第二驱动电极施加第二电压，以及所述第一电压低于所述第二电压。
2.根据权利要求I所述的异物清除设备，其特征在干，当所述设置单元设置了所述第一驱动相位差量时，所述驱动単元在第一供电时间内对所述第一驱动电极和所述第二驱动电极施加所述第一电压， 当所述设置单元设置了所述第二驱动相位差量时，所述驱动単元在第二供电时间内对所述第一驱动电极和所述第二驱动电极施加所述第二电压，以及所述第一供电时间短于所述第二供电时间。
3.根据权利要求I所述的异物清除设备，其特征在于，所述设置単元基于所述第一驱动相位差量和所述测量単元所測量到的检测相位差量之间的差来确定所述第二驱动相位差量。
4.根据权利要求3所述的异物清除设备，其特征在干，所述设置单元确定所述第二驱动相位差量以减小所述第一驱动相位差量和所述测量単元所測量到的检测相位差量之间的差。
全文摘要
本发明涉及异物清除设备。测量单元测量从第一检测电极的振动检测信号的输出到第二检测电极的振动检测信号的输出的检测相位差量。当设置单元设置了预先设置的第一驱动相位量时，设置单元基于测量单元所测量到的检测相位差量来设置第二驱动相位差量。当设置单元设置了第一驱动相位差量时驱动单元对第一驱动电极和第二驱动电极施加的第一电压低于当设置单元设置了第二驱动相位差量时驱动单元对第一驱动电极和第二驱动电极施加的第二电压。
文档编号B08B7/02GK102671892SQ201210073089
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月19日 优先权日2011年3月17日
发明者萩原伸一 申请人:佳能株式会社