撮像装置、光学装置および撮影装置の製造方法
【課題】塵埃などを除去し得る除塵能力に優れる撮像装置と、その撮像装置を有する光学装置と、撮像装置の製造方法を提供する。
【解決手段】光学系による像を撮像する撮像素子１２に対向して備えられ、第１軸と当該第１軸に対して直交する第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む水晶板１８と、前記水晶板１８における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記水晶板を振動させる振動部材とを有し、前記光学系の光軸に交差する前記水晶板の面が、前記第２軸から見て、前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約＋４５度回転した角度になっている撮像装置。
【解決手段】光学系による像を撮像する撮像素子１２に対向して備えられ、第１軸と当該第１軸に対して直交する第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む水晶板１８と、前記水晶板１８における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記水晶板を振動させる振動部材とを有し、前記光学系の光軸に交差する前記水晶板の面が、前記第２軸から見て、前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約＋４５度回転した角度になっている撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、光学装置および撮影装置の製造方法に関する。
【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、防塵部材を、撮像素子と光学系との間に配置し、撮像素子およびフィルタなどの防塵を図ると共に、防塵部材に付着したゴミなどを振動により除去するシステムが開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来のシステムでは、防塵部材が円形のために、撮像素子をカバーするためには、大型の防塵部材が必要であり、撮像装置の小型化の要請に反していた。
【０００４】
また、従来のシステムでは、防塵部材を振動させる圧電素子が、防塵部材における撮像素子側の面に取り付けられている。そのため、圧電素子自体が発塵することによって発生した塵埃が、防塵部材と撮像素子との間に配置された光学フィルタ等に付着し、これを除去することが困難であるという問題も懸念される。
【特許文献１】特開２００３−３３８９６１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、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、塵埃などを除去し得る除塵能力に優れる撮像装置と、その撮像装置を有する光学装置と、撮像装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る撮像装置は、
光学系（４８）による像を撮像する撮像素子（１２）に対向して備えられ、第１軸と当該第１軸に対して直交する第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む水晶板（１８）と、
前記水晶板（１８）における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記水晶板（１８）を振動させる振動部材とを有し、
前記光学系（４８）の光軸に交差する前記水晶板（１８）の面が、前記第２軸から見て、前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約＋４５度回転した角度になっている。
【０００７】
本発明の第１の観点に係る撮像装置では、水晶板（１８）は、光学フィルタの一部として利用することが可能であり、防塵のための新たな部材を別に必要とせず、部品点数の削減および装置のコンパクト化に寄与する。
【０００８】
第１軸に対して約−４５度の角度である表面を有する水晶板に比較して、第１軸に対して約＋４５度の角度である表面を有する水晶板（１８）は、弾性係数が異なり、曲げ剛性が低く、共振周波数が例えば約２０％低い。そのために、本発明の水晶板（１８）は、曲げ変形を生じやすく、塵の除去能力が高い。
【０００９】
また、たとえば水晶板（１８）を長方形とすることも好ましい。この場合、撮像素子（１２）の撮像面が長方形であるため、円形ガラスの場合と比べて、防塵のために水晶板（１８）が占めるスペースが少なくて済み、装置のコンパクト化に寄与する。
【００１０】
本発明に係る第２の撮像装置は、
光学系による像を撮像する撮像素子に対向して備えられ、光学的異方性を有する光学部材と、
前記光学部材における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記光学部材を振動させる振動部材とを有する。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る撮像装置では、
光学的異方性を有する光学部材は、光学フィルタの一部として利用することが可能であり、防塵のための新たな部材を別に必要とせず、部品点数の削減および装置のコンパクト化に寄与する。
【００１２】
本発明の第３の観点に係る撮像装置は、
像を撮像する撮像素子（１２）と、
前記撮像素子（１２）と対向して備えられる透明部材（１８）と、
前記透明部材（１８）に備えられ、当該透明部材（１８）を振動させる励振部材（２０）とを有し、
前記透明部材（１８）と前記励振部材（２０）とをエポキシ系紫外線硬化型接着剤で固定することを特徴とする。
【００１３】
また、例えば、本発明に係る撮像装置は、
像を撮像する撮像素子（１２）と、
前記撮像素子（１２）と対向して備えられる透明部材（１８）と、
前記透明部材（１８）に備えられ、当該透明部材（１８）を振動させる励振部材（２０）とを有し、
前記透明部材（１８）と前記励振部材（２０）とをカチオン重合型紫外線硬化型接着剤で固定することを特徴とするものであってもよい。
【００１４】
本発明の撮像装置の製造方法は、
結晶成長軸である第１軸と当該第１軸に対して直交する電気軸である第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む長方形の水晶板（１８）の光学系の光軸に交差する面に、前記水晶板（１８）を振動させる振動部材（２０）を設け、
前記光学系（４８）による像を撮像する撮像素子（１２）に対向するように前記水晶板（１８）を配置することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る光学装置は、上記に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする光学装置であり、スチルカメラやビデオカメラに限らず、顕微鏡、携帯電話などの光学装置も含む。
【００１６】
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つけて説明したが、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。更に、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】
【００１７】
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に示す撮像装置の平面図、
図３は図２に示すIII−III線に沿う概略断面図、
図４は図２に示すIV−IV線に沿う概略断面図、
図５Ａおよび図５Ｂは水晶の結晶軸を説明するための概略図、
図６Ａ〜図６Ｃは図３および図４に示す水晶板と水晶の結晶軸との関係を示す平面図、
図７Ａ〜図７Ｅは振動モードを示す概略図、
図８は水晶板に発生する歪みと曲げ振動との関係を示す概略図、
図９は振動周波数と周波数ステップとの関係を示すグラフ、
図１０は駆動周波数と振動加速度との関係を示すグラフ、
図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２は本発明の他の実施形態に係る要部断面図、
図１３は本発明の一実施形態に係る撮像装置の製造方法を示すフローチャート図、
図１４Ａは本発明の他の実施形態に係る撮像装置に用いられる光学異方性板の平面図、図１４Ｂは図１４Ａに示す光学異方性板の側面図、
図１５は光学異方性板の方向と弾性係数との関係を示す図、
図１６Ａおよび図１６Ｂは光学異方性板の振動状態を示す図、
図１７は光学異方性板が切り出されるインゴットの概略図、
図１８はそのインゴットの側面図、
図１９はそのインゴットの平面図、
図２０は光学異方性板の光学特性を示す概略図、
図２１Ａ〜図２１Ｃは本発明の比較例に係る光学異方性板の側面図である。
第１実施形態
【００１８】
まず、図１に基づき、本実施形態のカメラの全体構成について説明する。撮像素子ユニット４を有するブレ補正装置２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の水晶板１８が略垂直に交差するように配置される。水晶板１８については、後述する。
【００１９】
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。また、スチルカメラに限らず、ビデオカメラ、顕微鏡、携帯電話などの光学機器にも適用できる。以下の説明では、説明の容易化のために、レンズ鏡筒４２とカメラボディ４０とが着脱自在となる一眼レフカメラについて説明する。
【００２０】
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。
【００２１】
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ようになっている。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に内蔵してある。
【００２２】
ボディＣＰＵ５０には、レリーズスイッチ５１、ストロボ５３、表示部５５、ジャイロセンサ７０、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６０、防振スイッチ６２、防塵フィルタ駆動回路５６、画像処理コントローラ５９、ＡＦセンサ７２、防振追随制御ＩＣ７４などが接続してある。画像コントローラ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〜図４参照）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は、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で構成される。
【００２３】
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。また、ボディＣＰＵ５０はＥＥＰＲＯＭ６０から入力された情報と、ジャイロセンサ７０からの出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離情報、距離情報から、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御ＩＣ７４へ出力する。また、ボディＣＰＵ５０は、ジャイロセンサ７０のセンサ出力を図示しないアンプを介してボディＣＰＵ５０に入力し、ジャイロセンサ７０の角速度を積分することによって、振れ角度を求める。
【００２４】
また、ボディＣＰＵ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、距離情報とジャイロセンサから目標位置を演算する。レリーズスイッチ５１が半押し時であれば、ＡＥ、ＡＦなどの状況に応じて、防振駆動等の撮影準備動作の指示を、レンズＣＰＵ５８と、防振追従制御ＩＣ７４とに出力する。全押し時にはミラー駆動、シャッター駆動、絞り駆動等の指示を出力する。
【００２５】
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。レリーズスイッチ５１は、シャッター駆動のタイミングを操作するスイッチであり、ボディＣＰＵ５０にスイッチの状態を出力し、半押し時にはＡＦ、ＡＥ、状況により防振駆動を行い、全押し時には、ミラーアップ、シャッター駆動等を行う。
【００２６】
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。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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ー駆動を行う。不図示のシャッター駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。
【００２９】
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センサとしては、通常ＣＣＤが用いられる。防振スイッチ６２は、防振ＯＮ、ＯＦＦの状態を撮像素子ユニットＣＰＵに出力する。ジャイロセンサ７０は、ボディに生じるブレの角速度を検出し、ボディＣＰＵ５０に出力する。ＥＥＰＲＯＭ６０は、ジャイロセンサのゲイン値、角度調整値などの情報を有し、ボディＣＰＵに出力する。
【００３０】
防塵駆動フィルタ駆動回路５６は、後述する図２および図３に示す圧電素子２０に接続してあり、所定条件を満足する場合に、圧電素子２０を駆動し、図７Ｂ〜図７Ｅに示すように、水晶板１８を振動させ、光学レンズ群４８の光軸α（図１参照）に略直交する水晶板１８の表面１８１に付着している塵埃などを飛ばして除去する動作を行う。
【００３１】
たとえば圧電素子２０には、周期的な矩形波もしくはサイン波等の電圧を印加する。このように防塵フィルタ駆動回路５６を制御して圧電素子２０に周期的な電圧を印加することにより、水晶板１８が振動し、塵が水晶板１８の表面から受けた慣性力が塵の付着力を上回ると、塵は水晶板１８の表面から離れる。
【００３２】
圧電素子２０の周期的な駆動は、低電圧でなるべく大きな振幅を得るために、水晶板１８の表面を共振させる振動数で圧電素子２０を駆動させることが好ましい。共振する周波数は、形状と材質と支持の方法と振動モードによって決まる。水晶板１８を支持する部分では振幅０となる節位置にて支持するようにすることが好ましい。水晶板１８の支持構造に関しては、後述する。
【００３３】
本実施形態では、防塵駆動フィルタ駆動回路５６には、振動モード選択回路８０が接続してある。振動モード選択回路８０は、ボディＣＰＵ５０を通して、防塵駆動フィルタ駆動回路５６を制御する。振動モード選択回路８０による制御の詳細については、後述する。
【００３４】
防振追従制御ＩＣ７４は、防振制御を行うためのＩＣである。ボディＣＰＵ５０から入力された防振駆動部目標位置と、位置検出部から入力された防振駆動部位置情報から、防振駆動部移動量を算出し、防振駆動ドライバ７６へ出力する。すなわち、防振追随制御ＩＣ７４には、位置センサ３３からの撮像素子ユニットの位置信号が入力されると共に、ボディＣＰＵ５０からの出力信号が入力される。ボディＣＰＵ５０では、ジャイロセンサ７０の出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離エンコーダで検出された焦点距離情報、距離エンコーダ６４で検出された距離情報などから、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御ＩＣ７４へ出力する。
【００３５】
防振駆動ドライバ７６は、防振駆動部を制御するためのドライバであり、防振追従制御ＩＣから駆動量の入力を受けて、防振駆動部の駆動方向、駆動量を制御する。すなわち、防振駆動ドライバ７６は、防振追従制御ＩＣ７４からの入力情報に基づき、コイル２８ｘ，２８ｙに駆動電流を流し、撮像素子ユニット４を固定部６に対してＸ軸およびＹ軸方向に移動させ、像ブレ補正制御を行う。
【００３６】
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を制御する駆動モータ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がある。
【００３７】
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。デジタル通信用接点ではレンズＣＰＵ５８から出力された焦点距離、被写体距離、フォーカス位置情報等のデジタル情報をボディＣＰＵ５０に入力するための通信と、ボディＣＰＵ５０から出力されたフォーカス位置や絞り量等のデジタル情報をレンズＣＰＵ５８に入力するための通信を行う。ボディＣＰＵ５０からのフォーカス位置情報や絞り量情報を受けてレンズＣＰＵ５８がＡＦ、絞り制御を行う。
【００３８】
焦点距離エンコーダ６６は、ズームレンズ群の位置情報より焦点距離を換算する。すなわち、焦点距離エンコーダ６６は、焦点距離をエンコードし、レンズＣＰＵに出力する。
【００３９】
距離エンコーダ６４は、フォーカシングレンズ群の位置情報より被写体距離を換算する。すなわち、距離エンコーダ６４は、被写体距離をエンコードし、レンズＣＰＵに出力する。
【００４０】
レンズＣＰＵ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ＣＰＵには、焦点距離、被写体距離等が入力され、レンズ接点を介してボディ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。
【００４１】
図２〜図４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。
【００４２】
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、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。
【００４３】
ケース１７の外周側取付部１７ｂには、気密シール部材１６を介して水晶板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。ここでは、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、水晶板１８を気密シール部材１６方向へと付勢している。
【００４４】
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、塵等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。加圧部材１９はケース１７の上面に、たとえば着脱自在にビス止めされており、ケース１７の上面に形成してある位置決めピン１７ｃにより、長方形状の水晶板１８の長手方向の位置決めが成されている。なお、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、後述する水晶板１８の曲げ振動の動きを吸収するようになっている。
【００４５】
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、水晶板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。
【００４６】
水晶波長板１５は、直線偏光を円偏向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、水晶板１８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度方向（短辺方向）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）の複屈折を有する水晶板である。本実施形態では、水晶板１８が０度方向（長辺方向）の複屈折を有する水晶板であり、水晶板１３が９０度方向（短辺方向）の複屈折を有する水晶板である。
【００４７】
すなわち、本実施形態では、相互に離れて配置された二つの水晶板１３および１８により、基本的には、光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）を構成している。なお、一般的には、光学ローパスフィルタは、二つの水晶板１３および１８の間に、赤外線吸収ガラス１４および水晶波長板１５が全て積層されて光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）を構成している。
【００４８】
本実施形態では、ケース１７の内部において、二つの水晶板１３および１８を相互に離れて配置し、特に、ケース１７の外側に配置される水晶板１８を、図５Ａおよび図５Ｂに示す水晶１８ａから特定の角度（θ＝＋４５度）で切り出した水晶板を用いている。水晶１８ａは、人工の水晶でもよいし天然水晶でもよい。
【００４９】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、水晶１８ａの結晶軸は、例えば、右手系の座標軸である水晶の電気軸（Ｘ軸）、水晶の機械軸（Ｙ軸）、水晶の光軸（Ｚ軸）によって定義される。水晶の光軸とは結晶の成長軸である。水晶の電気軸とは、水晶の光軸に垂直であって水晶の光軸に平行な稜線を通る軸である。電気軸のプラス方向（＋Ｘ方向）とは、電気軸の方向であって、圧力を加えるとプラスの電荷を生じる方向である。電気軸のマイナス方向（−Ｘ方向）とは、電気軸の方向であって、圧力を加えるとマイナスの電荷を生じる方向である。水晶の機械軸とは、水晶の光軸及び水晶の電気軸に直交する軸である。なお、水晶の電気軸、水晶の機械軸及び水晶の光軸は、水晶のＸ軸、水晶のＹ軸及び水晶のＺ軸と呼ばれることもある。
【００５０】
本実施形態において、水晶板１８は、光学レンズ群４８の光軸α（図１参照）に交差（略直交）する面１８１が、電気軸のプラス方向（＋Ｘ方向）から見て、電気軸（Ｘ軸）を中心として水晶の光軸（Ｚ軸）から機械軸（Ｙ軸）方向へ反時計回りにθ＝約＋４５度回転した角度になるように水晶１８ａから切出されている。
【００５１】
なお、本実施形態において、約＋４５度の角度とは、＋４５度から変動したものを含む。例えば、＋４５度の角度に対して、±３度の変動であれば十分な効果を得ることができる。また、θの角度がプラスの値とは、Ｚ軸に対して、Ｘ軸の矢印に向けて時計回り方向の角度であり、反対方向の角度は、マイナスの値となる。
【００５２】
本実施形態では、光学部材要素３０の一部を構成する水晶板１３は、水晶板１８と同様に、水晶１８ａからθ＝約＋４５度の角度の面が平板の平面となるように切り出された平板であっても良いし、その他の角度にて切り出された平板であっても良い。ただし、水晶板１３の複屈折の方向は、水晶板１８に対して、９０度異なる水晶板であることが好ましい。効果的にＯＰＬＦとして機能し、モアレ現象を防止するためである。
【００５３】
水晶１８ａからθ＝＋４５度の角度の面でカットされた平板から成る水晶板１８は、θ＝−４５度の角度の面でカットされた平板から成る水晶板に比較して、弾性係数が異なり、曲げ剛性が低く、共振周波数が約２０％低い。
【００５４】
水晶板１８の厚みは、撮像素子の画素ピッチに対応して最適に設計され、例えば水晶板１３の厚みと同じである。
【００５５】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、水晶板１８は、図５Ｂに示す水晶１８ａから長方形状に切り出され、長方形の短辺方向が水晶１８ａのＸ軸と平行になる。水晶板１８の表面および裏面は、Ｚ軸およびＹ軸に対して約４５度の角度に傾斜している面となる。
【００５６】
図２、図３、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、水晶板１８の表面（ケース１７に対して外側の面）には、励振部材としての一対の圧電素子２０が、長方形状の水晶板１８の長辺方向Ｌに沿って両側位置に、Ｘ軸方向に平行に延在するように接着してある。圧電素子２０は、たとえばＰＺＴ素子で構成される。
【００５７】
次に、主として図７および図８に基づき、圧電素子２０による水晶板１８の振動モードについて説明する。
【００５８】
本実施形態では、図１に示す振動モード選択回路８０から防塵フィルタ駆動回路５６に信号を送り、たとえば図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、水晶板１８を、水晶板１８の長手方向Ｌ（Ｘ軸に垂直）に沿って６次曲げ振動モードで振動させる。６次曲げ振動モードの節２２は、水晶板１８の長手方向Ｌに沿って７つであり、それらの節２２は、Ｘ軸に対して平行になる。振動の節２２の位置は、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、振動モードが変化しない場合には、変化しない。
【００５９】
また、振動モードを変える場合には、図１に示す振動モード選択回路８０から防塵フィルタ駆動回路５６に信号を送り、振動モードを変化させる。たとえば駆動周波数を高くすることで、図７Ｄおよび図７Ｅに示すように、水晶板１８を、水晶板１８の長手方向Ｌに沿って７次曲げ振動モードで振動させることができる。
【００６０】
７次曲げ振動モードの節２２は、水晶板１８の長手方向Ｌに沿って８つであり、それらの節２２は、Ｘ軸に対して平行になる。振動の節２２の位置は、図７Ｄおよび図７Ｅに示すように、振動モードが変化しない場合には、変化しない。
【００６１】
図７Ｂ〜図７Ｅに示すように、振動モードを変化させることで、水晶板１８における節２２の位置を変化させることができる。その結果、ある特定の振動モードでは、水晶板１８の表面において、節２２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、節２２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、水晶板１８の外面全域に渡りゴミ除去が可能になる。
【００６２】
本実施形態では、水晶板１８の長手方向Ｌの両側に配置してある各圧電素子２０の外側に位置する節２２の近くにおいて、図２〜図４に示す加圧部材１９が、水晶板１８の外面から気密シール部材１６の方向に押圧している。加圧部材１９は、水晶板１８の長手方向Ｌの両側を、振動の節２２に平行に加圧するのみであり、水晶板１８における曲げ振動の節２２と直交する方向の両端部は加圧しない。水晶板１８の曲げ振動を抑制しないようにするためである。
【００６３】
なお、圧電素子２０の駆動周波数に応じて水晶板１８が曲げ振動を行うと、図８に示すように、Ｘ軸に垂直で水晶板１８の平面方向（この実施形態では水晶板１８の長手方向Ｌ）に、水晶板１８の内部では、圧縮歪みと引張歪みが発生する。
【００６４】
本実施形態に係る撮像素子ユニット４では、水晶板１８は、ＯＬＰＦの一部として利用することが可能であり、防塵のための新たな部材を別に必要とせず、部品点数の削減および装置のコンパクト化に寄与する。
【００６５】
また、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、Ｚ軸に対して約−４５度の角度である表面を有する水晶板に比較して、Ｚ軸に対して約＋４５度の角度である表面を有する水晶板１８は、弾性係数が異なり、曲げ剛性が低く、共振周波数が約２０％低い。そのために、その水晶板１８は、曲げ変形を生じやすく、塵の除去能力が高い。
【００６６】
また、その水晶板１８は、共振周波数が低いため、圧電素子２０に対する駆動回路の出力周波数（駆動周波数）を下げることが可能になる。駆動周波数を下げることができれば、たとえばマイコンのクロック周波数を用いて駆動周波数をステップ的に変化させる場合は、図９に示すように、駆動周波数が低くなるほど周波数ステップΔｆが小さくなり、たとえば周波数ステップをΔｆ２からΔｆ１に下げることが可能になる。図１０に示すように、高い駆動周波数ｆ２にて振動加速度がピークとなる振動モードでは、周波数ステップΔｆ２の幅が大きく、振動加速度がピークとなる周波数位置で振動させることが困難である。
【００６７】
これに対して、図１０に示すように、低い駆動周波数ｆ１にて振動加速度がピークとなる振動モードでは、周波数ステップΔｆ１の幅を狭くすることができ、振動加速度がピークとなる周波数位置に近い位置で振動させることが容易である。また、本実施形態では、駆動周波数が低いため、振動回路の設計、製作が容易になる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、水晶板１８が長方形であり、撮像素子１２の撮像面が長方形であるため、円形ガラスを振動させる場合と比べて、防塵のために水晶板が占めるスペースが少なくて済み、装置のコンパクト化に寄与する。
【００６９】
さらにまた本実施形態では、ＯＰＬＦの一部を構成する一方の水晶板１８が、当該水晶板１８を除くＯＰＬＦの光学部材要素３０に対して、気密シール部材１６の厚みに相当する所定の間隔で備えられている。そのため、水晶板１８と光学部材要素３０を含むＯＰＬＦの全体を振動させる場合に比較して、水晶板１８のみを振動させることで、少ないエネルギーで振動加速度を大きくすることが可能になり、防塵効果が向上すると共に、省エネルギーにも寄与する。
【００７０】
さらに本実施形態では、水晶板の表面弾性波による振動（駆動周波数が数ＭＨｚ）ではなく、水晶板１８の曲げ振動（駆動周波数が数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ）を用いて、振動加速度による塵埃などの除去機能を発揮しているため、防塵効果に優れている。
【００７１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００７２】
たとえば、上述した実施形態では、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、水晶板１８が長方形であり、長方形の短辺がＸ軸と略平行であるが、図６Ｃに示すように、長方形の長辺をＸ軸と略平行にしても良い。また、上述した実施形態では、一対の圧電素子２０を、長方形の水晶板１８の長辺方向の両側に配置したが、短辺方向の両側に配置しても良い。
【００７３】
また、別の実施形態では、図２〜図３に示すケース１７よりも、水晶板１８の長手方向Ｌの幅を大きくし、水晶板１８における長手方向Ｌの両端において、水晶板１８の背面に圧電素子２０を接着するように構成しても良い。
【００７４】
さらに別の実施形態では、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、水晶板１８に、光透過板９０を一体化して光学部材板を構成し、一体となって図７Ｂ〜図７Ｅに示すように曲げ振動させても良い。光学部材板としては、特に限定されないが、たとえばガラス板、あるいはその他の光学特性板などで構成される。光透過板９０の厚みは特に限定されないが、水晶板１８の厚み以下程度が好ましい。
【００７５】
水晶板１８と光透過板９０とを一体化させるための手段としては、特に限定されないが、たとえば接着などが例示される。圧電素子２０は、水晶板１８の表面に接着しても良いが、光透過板９０の表面に接着しても良い。
【００７６】
上述した第１実施形態に係る撮像装置の製造方法は、特に限定されないが、たとえば図１３に示すように、以下の工程により製造することができる。まず、ステップＳ１において、水晶板１８を形成する。上述したように、水晶板１８は所定の角度で切出すことが好ましい。次に、ステップＳ２において、水晶板１８に圧電素子２０を固定する。水晶板１８と圧電素子２０との固定には、後述する第２実施形態に示すように、エポキシ系紫外線硬化型接着剤またはカチオン重合型紫外線硬化型接着剤を用いることが好ましい。次に、ステップＳ３において、撮像素子１２に対向するように水晶板１８を配置する。
第２実施形態
【００７７】
本発明の第２実施形態は、上述した第１実施形態の変形例であり、下記に示す以外は、第１実施形態と同様な構成および作用効果を有する。
【００７８】
本実施形態では、図１２に示すように、圧電素子２０は、水晶板１８の外部面１８ａに、エポキシ系紫外線硬化型接着剤によって固定されている。すなわち、水晶板１８の外部面１８ａには、エポキシ系紫外線硬化型接着剤が硬化した硬化物層２１が、圧電素子２０との間に形成されている。このように、硬化物層２１は、圧電素子２０を水晶板１８の外部面１８ａに固定している。
【００７９】
エポキシ系紫外線硬化型接着剤は、例えばアクリル系接着剤等にくらべて収縮率が小さいため、圧電素子２０を精度良く接着することが可能である。また、本実施形態では、表面硬化性に優れたエポキシ系紫外線硬化型接着剤を使用しているため、圧電素子２０と水晶板１８との接着面からはみ出している硬化物層２１のはみ出し部２１ａについても、接着剤が十分に硬化している。したがって本実施形態に係る撮像素子ユニットでは、はみ出し部等に残存した未硬化の接着剤が、水晶板１８の清掃作業時等に染み出すことはなく、水晶板１８を汚してしまうことを防止している。
【００８０】
また、エポキシ系紫外線硬化型接着剤を用いるため、水晶板１８の封止面１８ｂ側から紫外線を照射することによって、圧電素子２０を容易に接着することができる。さらに、本実施形態では、紫外線硬化型接着剤を用いているため、熱硬化型接着剤を用いる場合にくらべて、接着時に水晶板１８が受ける熱負荷が抑制される。
【００８１】
本実施形態に用いるエポキシ系紫外線硬化型接着剤は、当該エポキシ系紫外線硬化型接着剤を着色する着色剤を含んでいてもよい。エポキシ系紫外線硬化型接着剤に着色剤が含まれていると、硬化物層２１も着色する。したがって、圧電素子２０を接着した後であっても、硬化物層２１を水晶板１８の封止面１８ｂ側から観察することによって、硬化物層２１の形状や硬化物層２１中に存在する気泡等を比較的容易に認識することが可能である。したがって、圧電素子２０と水晶板１８との接着状態の検査を、簡単に行うことができる。
【００８２】
また、硬化物層２１を着色することにより、当該硬化物層２１が不要な反射を起こすことを防止し、硬化物層が反射した光によって、撮像する像が劣化したり、撮像する像に不要な像が混入することを防止できる。さらに、着色剤が含まれる硬化物層２１が、圧電素子２０の少なくとも一部を覆っていてもよい。これによって、圧電素子が不要な反射を起こすことを防止し、圧電素子が反射した光によって、撮像する像が劣化したり、撮像する像に不要な像が混入することを防止できる。
【００８３】
さらに、本実施形態に係る水晶板１８の外部面１８ａには、図２において２点鎖線で示す清掃領域３２が設けられている。清掃領域３２は、外部面１８ａのうち、撮像素子１２に対応する領域を少なくとも含むように形成されている。
【００８４】
カメラの組み立て時や、ユーザーメンテナンスの際には、アルコール等の溶剤を含ませた洗浄紙等を、清掃領域３２に押し当てて拭くことによって、当該清掃領域３２に付着した塵埃を除去する清掃作業が行われる。水晶板１８について、溶剤を用いた清掃作業を行うことによって、圧電素子２０によって当該水晶板１８を振動させただけでは除去しきれない塵埃を除去することが可能である。
【００８５】
本実施形態に係る水晶板１８では、清掃領域３２の長辺方向Ｌの両端部は、圧電素子２０に接しており、光学部材要素３０に対応する領域を含むように清掃領域３２が形成されている。清掃領域３２は、撮像素子１２に対応する領域に比較して十分に広い面積にすることが好ましい。それによって、撮像素子１２への塵埃の写り込みを、より確実に防止することができる。なお、清掃領域３２は、撮像素子１２に対応する領域を含んでいればよく、たとえば、硬化物層２１および加圧部材１９との接触面を除く外部面１８ａ全体であってもよい。
【００８６】
ここで、溶剤を用いて水晶板１８の外部面１８ａの清掃作業を行う際には、清掃作業で用いる溶剤が、硬化物層２１に接触する場合がある。その場合、圧電素子を接着する接着剤として、アクリル系接着剤等を用いる従来技術では、耐溶剤性が劣るため、接着剤が硬化した硬化物が、溶剤と接触した際に溶け出して、水晶板を汚すという問題が発生するおそれがある。
【００８７】
また、従来技術では、接着剤が硬化した硬化物が、溶剤と接触した際に溶け出して、接着強度の低下または圧電素子の剥がれが発生するという問題が発生することがある。しかし、本実施形態では、耐溶剤性の良いエポキシ系紫外線硬化型接着剤によって硬化物層２１が構成してあるため、硬化物層２１が溶剤と接触しても、硬化物層２１が溶け出すことはない。したがって、本実施形態に係る撮像素子ユニット４では、硬化物層２１が溶け出すことに起因する水晶板１８の汚れ、圧電素子２０の接着強度の低下または圧電素子２０の剥がれ等を防止することができる。
【００８８】
このように、本実施形態に係る撮像ユニット４では、エポキシ系紫外線硬化型接着剤を使用しているため、洗浄領域３２が形成されている外部面１８ａに、圧電素子２０を、高い接着信頼性およびメンテナンス性を確保した状態で接着することができる。
【００８９】
なお実施形態では、圧電素子２０を水晶板１８に接着する接着剤として、エポキシ系紫外線硬化型接着剤を用いているが、その他の実施形態として、活性種としてプロトン酸を有するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤を用いても良い。カチオン重合型紫外線硬化型接着剤についても、エポキシ系紫外線硬化型接着剤と同様にして、圧電素子２０を水晶板１８に接着する接着剤として用いることができる。カチオン重合型紫外線硬化型接着剤を用いた場合でも、従来技術との比較において、上述の実施形態で述べたエポキシ系紫外線硬化型接着剤を用いる場合と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、上述した実施形態では、水晶板１８の表面に硬化物層２１を介して圧電素子２０を接着したが、これに限定されず、図１１Ｂに示すように、水晶板１８と一体化されている光透過板９０に硬化物層２１を介して圧電素子２０を接着してもよい。あるいは、水晶板１８ではない単一または複層の光透過板の表面に、硬化物層２１を介して圧電素子２０を接着してもよい。
第３実施形態
【００９１】
本発明の第２実施形態は、上述した第１実施形態および第２実施形態の変形例であり、下記に示す以外は、第１実施形態と同様な構成および作用効果を有する。
【００９２】
本実施形態では、第１実施形態および第２実施形態における水晶板１８の代わりに、ニオブ酸リチウムで構成される光学異方性板１８を用いる。ニオブ酸リチウムで構成される光学異方性板１８は、水晶板１８と同等以上に優れた複屈折特性を有することから、ＯＬＰＦの少なくとも一部として用いることかできる。
【００９３】
また、ニオブ酸リチウムで構成される光学異方性板１８は、機械的異方性も有し、結晶軸に対して曲げ振動しやすい方向が存在する。したがって、第１実施形態と同様にして、そのような曲げ振動しやすい方向でニオブ酸リチウムの結晶体を切断することにより、図７Ｂ〜図７Ｅに示す曲げ振動を生じさせやすくなる。
第４実施形態
【００９４】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８を用いた光学部材３０を示す図である。光学部材３０は、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８と、光学異方性板１８に取り付けられた圧電素子２０とを有する。
【００９５】
図１４Ｂに示すように、光学異方性板１８は、光学異方性板１８の法線方向ｎに対して、Ｚ軸がＸ軸回りに−４５度回転する位置に位置するように構成されている。
【００９６】
図示の実施形態において、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８の方向を規定するＸＹＺ軸は、図１５に示す弾性定数の方向に基づいて定められている。図１５において、Ｃ３３（Ｚ方向の弾性係数）が２．４２４×１０１１Ｎ／ｍ２ であり、Ｃ１１（Ｘ、Ｙ方向の弾性係数）が２．０３０×１０１１Ｎ／ｍ２ であり、Ｃ３３（Ｚ方向の弾性係数）がＣ１１（ＸまたはＹ方向の弾性係数）よりも大きい。
【００９７】
図１６Ａおよび図１６Ｂは光学部材３０の振動状態を示す図である。図１６Ａおよび図１６Ｂにおいて、光学異方性板１８は圧電素子２０により駆動され、振動の節２２が生じるように屈曲振動をする。
【００９８】
図１７〜図１９に示すように、ニオブ酸リチウムから成る光学異方性板１８は、例えば、ニオブ酸リチウムのインゴット９００から切り出すことにより得られる。具体的には、まず、図１７および図１８に示すインゴット９００からウエハ９１０がスライスされる。次に、図１９に示すウエハ９１０がダイサなどでカットされ光学異方性板１８が得られる。
【００９９】
本実施例においては、ニオブ酸リチウムから成る光学異方性板１８を用いているので、水晶の光学異方性板を用いた場合に比べて、常光線と異常光線との屈折率差が大きくなる。このため、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８は、所定量の分離幅を得るために必要な厚みが、水晶の光学異方性板よりも薄くて済み、装置の薄型化を図ることができる。
【０１００】
図２０は、光学異方性板１８の光学特性を示す図である。図２０において、光学異方性板１８には、紙面に垂直に振動する常光線ａ１、及び、紙面に平行かつ進行方向に垂直に振動する異常光線ａ２が入射している。異常光線ａ２は、常光線ａ１に対して角度θ１だけ屈折して光学異方性板１８から射出し撮像素子１２に入射している。この角度θ１は、水晶基板よりもニオブ酸リチウム基板の方が大きくなる。このため、図２０に示した光学部材３０は、角度θが大きい分だけ大きな分離幅ｂ１が得られる。
【０１０１】
また、本実施形態の光学部材３０は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示した方向にカットされた光学異方性板１８を用いているので、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すようにＸ軸に平行な節２２が生じるように駆動させたときの曲げ剛性が低くなり、良好に塵埃を除去できる。
【０１０２】
図２１Ａ〜図２１Ｃは、本発明の比較例に係る光学部材９１〜９３を示す図である。比較例の光学部材９１〜９３は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示す本実施例の光学部材３０とは光学異方性板のカット方向が異なり、本実施例の光学部材３０よりも曲げ剛性が高い。
【０１０３】
なお、上述した第１〜第４実施形態では、撮像素子を移動させてブレ補正を行う撮像装置を用いて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レンズを移動させてブレ補正を行う撮像装置でも良いし、ブレ補正機能を有しない撮像装置であっても良い。
【０１０４】
また、たとえば、図１１Ａに示す水晶板１８の代わりに第４実施例のニオブ酸リチウムを含む光学異方性基板１８を用いて、光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化して光学部材板を構成してもよい。光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化させることにより、光学異方性基板１８単体の場合よりも剛性が高くなるからである。たとえば、光学異方性基板１８単体では薄く、剛性が低い場合でも、光透過板９０に一体化された光学部材板の状態では、十分に高い剛性を得ることができるからである。
【０１０５】
同様に、図１１Ｂに示す水晶板１８の代わりに第４実施例のニオブ酸リチウムを含む光学異方性基板１８を用いて、光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化して光学部材板を構成してもよい。光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化させることにより、光学異方性基板１８単体の場合よりも剛性が高くなるからである。
【０１０６】
第１〜第４実施例の構成は、適宜改良してもよい。また、第１実施例の構成の少なくとも一部を第２〜第４実施例の構成の少なくとも一部に組み合わせてもよく、第２実施例の構成の少なくとも一部を第１、第３〜第４実施例の構成の少なくとも一部に組み合わせてもよく、第３実施例の構成の少なくとも一部を第１〜第２または第４実施例の構成の少なくとも一部に組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【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に示す撮像装置の平面図である。
【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４】図４は図２に示すIV−IV線に沿う概略断面図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは水晶の結晶軸を説明するための概略図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは図３および図４に示す水晶板と水晶の結晶軸との関係を示す平面図と側面図で、図６Ｃはその他の例に係る水晶板と水晶の結晶軸との関係を示す平面図である。
【図７】図７Ａは水晶の結晶軸と水晶板の平面との関係を示す概略図、図７Ｂ〜図７Ｅは振動モードを示す概略図である。
【図８】図８は水晶板に発生する歪みと曲げ振動との関係を示す概略図である。
【図９】図９は振動周波数と周波数ステップとの関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は駆動周波数と振動加速度との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは本発明の他の実施形態に係る要部断面図である。
【図１２】図１２は本発明のさらに他の実施形態に係る要部断面図である。
【図１３】図１３は本発明の一実施形態に係る撮像装置の製造方法を示すフローチャート図である。
【図１４】図１４Ａは本発明の他の実施形態に係る撮像装置に用いられる光学異方性板の平面図、図１４Ｂは図１４Ａに示す光学異方性板の側面図である。
【図１５】図１５は光学異方性板の方向と弾性係数との関係を示す図である。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは光学異方性板の振動状態を示す図である。
【図１７】図１７は光学異方性板が切り出されるインゴットの概略図である。
【図１８】図１８はそのインゴットの側面図である。
【図１９】図１９はそのインゴットの平面図である。
【図２０】図２０は光学異方性板の光学特性を示す概略図である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｃは本発明の比較例に係る光学異方性板の側面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
２… ブレ補正装置
４… 撮像素子ユニット
１２… 撮像素子
１３… 水晶板
１４… 赤外線吸収ガラス板
１５… 水晶波長板
１６… 気密シール部材
１７… ケース
１８… 水晶板
１８ａ… 水晶
１９… 加圧部材
２０… 圧電素子
２２… 振動の節
３０… 光学部材要素
５６… 防塵フィルタ駆動回路
８０… 振動モード選択回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、光学装置および撮影装置の製造方法に関する。
【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、防塵部材を、撮像素子と光学系との間に配置し、撮像素子およびフィルタなどの防塵を図ると共に、防塵部材に付着したゴミなどを振動により除去するシステムが開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来のシステムでは、防塵部材が円形のために、撮像素子をカバーするためには、大型の防塵部材が必要であり、撮像装置の小型化の要請に反していた。
【０００４】
また、従来のシステムでは、防塵部材を振動させる圧電素子が、防塵部材における撮像素子側の面に取り付けられている。そのため、圧電素子自体が発塵することによって発生した塵埃が、防塵部材と撮像素子との間に配置された光学フィルタ等に付着し、これを除去することが困難であるという問題も懸念される。
【特許文献１】特開２００３−３３８９６１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、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、塵埃などを除去し得る除塵能力に優れる撮像装置と、その撮像装置を有する光学装置と、撮像装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る撮像装置は、
光学系（４８）による像を撮像する撮像素子（１２）に対向して備えられ、第１軸と当該第１軸に対して直交する第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む水晶板（１８）と、
前記水晶板（１８）における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記水晶板（１８）を振動させる振動部材とを有し、
前記光学系（４８）の光軸に交差する前記水晶板（１８）の面が、前記第２軸から見て、前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約＋４５度回転した角度になっている。
【０００７】
本発明の第１の観点に係る撮像装置では、水晶板（１８）は、光学フィルタの一部として利用することが可能であり、防塵のための新たな部材を別に必要とせず、部品点数の削減および装置のコンパクト化に寄与する。
【０００８】
第１軸に対して約−４５度の角度である表面を有する水晶板に比較して、第１軸に対して約＋４５度の角度である表面を有する水晶板（１８）は、弾性係数が異なり、曲げ剛性が低く、共振周波数が例えば約２０％低い。そのために、本発明の水晶板（１８）は、曲げ変形を生じやすく、塵の除去能力が高い。
【０００９】
また、たとえば水晶板（１８）を長方形とすることも好ましい。この場合、撮像素子（１２）の撮像面が長方形であるため、円形ガラスの場合と比べて、防塵のために水晶板（１８）が占めるスペースが少なくて済み、装置のコンパクト化に寄与する。
【００１０】
本発明に係る第２の撮像装置は、
光学系による像を撮像する撮像素子に対向して備えられ、光学的異方性を有する光学部材と、
前記光学部材における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記光学部材を振動させる振動部材とを有する。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る撮像装置では、
光学的異方性を有する光学部材は、光学フィルタの一部として利用することが可能であり、防塵のための新たな部材を別に必要とせず、部品点数の削減および装置のコンパクト化に寄与する。
【００１２】
本発明の第３の観点に係る撮像装置は、
像を撮像する撮像素子（１２）と、
前記撮像素子（１２）と対向して備えられる透明部材（１８）と、
前記透明部材（１８）に備えられ、当該透明部材（１８）を振動させる励振部材（２０）とを有し、
前記透明部材（１８）と前記励振部材（２０）とをエポキシ系紫外線硬化型接着剤で固定することを特徴とする。
【００１３】
また、例えば、本発明に係る撮像装置は、
像を撮像する撮像素子（１２）と、
前記撮像素子（１２）と対向して備えられる透明部材（１８）と、
前記透明部材（１８）に備えられ、当該透明部材（１８）を振動させる励振部材（２０）とを有し、
前記透明部材（１８）と前記励振部材（２０）とをカチオン重合型紫外線硬化型接着剤で固定することを特徴とするものであってもよい。
【００１４】
本発明の撮像装置の製造方法は、
結晶成長軸である第１軸と当該第１軸に対して直交する電気軸である第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む長方形の水晶板（１８）の光学系の光軸に交差する面に、前記水晶板（１８）を振動させる振動部材（２０）を設け、
前記光学系（４８）による像を撮像する撮像素子（１２）に対向するように前記水晶板（１８）を配置することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る光学装置は、上記に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする光学装置であり、スチルカメラやビデオカメラに限らず、顕微鏡、携帯電話などの光学装置も含む。
【００１６】
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つけて説明したが、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。更に、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】
【００１７】
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に示す撮像装置の平面図、
図３は図２に示すIII−III線に沿う概略断面図、
図４は図２に示すIV−IV線に沿う概略断面図、
図５Ａおよび図５Ｂは水晶の結晶軸を説明するための概略図、
図６Ａ〜図６Ｃは図３および図４に示す水晶板と水晶の結晶軸との関係を示す平面図、
図７Ａ〜図７Ｅは振動モードを示す概略図、
図８は水晶板に発生する歪みと曲げ振動との関係を示す概略図、
図９は振動周波数と周波数ステップとの関係を示すグラフ、
図１０は駆動周波数と振動加速度との関係を示すグラフ、
図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２は本発明の他の実施形態に係る要部断面図、
図１３は本発明の一実施形態に係る撮像装置の製造方法を示すフローチャート図、
図１４Ａは本発明の他の実施形態に係る撮像装置に用いられる光学異方性板の平面図、図１４Ｂは図１４Ａに示す光学異方性板の側面図、
図１５は光学異方性板の方向と弾性係数との関係を示す図、
図１６Ａおよび図１６Ｂは光学異方性板の振動状態を示す図、
図１７は光学異方性板が切り出されるインゴットの概略図、
図１８はそのインゴットの側面図、
図１９はそのインゴットの平面図、
図２０は光学異方性板の光学特性を示す概略図、
図２１Ａ〜図２１Ｃは本発明の比較例に係る光学異方性板の側面図である。
第１実施形態
【００１８】
まず、図１に基づき、本実施形態のカメラの全体構成について説明する。撮像素子ユニット４を有するブレ補正装置２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の水晶板１８が略垂直に交差するように配置される。水晶板１８については、後述する。
【００１９】
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。また、スチルカメラに限らず、ビデオカメラ、顕微鏡、携帯電話などの光学機器にも適用できる。以下の説明では、説明の容易化のために、レンズ鏡筒４２とカメラボディ４０とが着脱自在となる一眼レフカメラについて説明する。
【００２０】
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。
【００２１】
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ようになっている。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に内蔵してある。
【００２２】
ボディＣＰＵ５０には、レリーズスイッチ５１、ストロボ５３、表示部５５、ジャイロセンサ７０、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６０、防振スイッチ６２、防塵フィルタ駆動回路５６、画像処理コントローラ５９、ＡＦセンサ７２、防振追随制御ＩＣ７４などが接続してある。画像コントローラ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〜図４参照）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は、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で構成される。
【００２３】
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。また、ボディＣＰＵ５０はＥＥＰＲＯＭ６０から入力された情報と、ジャイロセンサ７０からの出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離情報、距離情報から、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御ＩＣ７４へ出力する。また、ボディＣＰＵ５０は、ジャイロセンサ７０のセンサ出力を図示しないアンプを介してボディＣＰＵ５０に入力し、ジャイロセンサ７０の角速度を積分することによって、振れ角度を求める。
【００２４】
また、ボディＣＰＵ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、距離情報とジャイロセンサから目標位置を演算する。レリーズスイッチ５１が半押し時であれば、ＡＥ、ＡＦなどの状況に応じて、防振駆動等の撮影準備動作の指示を、レンズＣＰＵ５８と、防振追従制御ＩＣ７４とに出力する。全押し時にはミラー駆動、シャッター駆動、絞り駆動等の指示を出力する。
【００２５】
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。レリーズスイッチ５１は、シャッター駆動のタイミングを操作するスイッチであり、ボディＣＰＵ５０にスイッチの状態を出力し、半押し時にはＡＦ、ＡＥ、状況により防振駆動を行い、全押し時には、ミラーアップ、シャッター駆動等を行う。
【００２６】
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。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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ー駆動を行う。不図示のシャッター駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。
【００２９】
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センサとしては、通常ＣＣＤが用いられる。防振スイッチ６２は、防振ＯＮ、ＯＦＦの状態を撮像素子ユニットＣＰＵに出力する。ジャイロセンサ７０は、ボディに生じるブレの角速度を検出し、ボディＣＰＵ５０に出力する。ＥＥＰＲＯＭ６０は、ジャイロセンサのゲイン値、角度調整値などの情報を有し、ボディＣＰＵに出力する。
【００３０】
防塵駆動フィルタ駆動回路５６は、後述する図２および図３に示す圧電素子２０に接続してあり、所定条件を満足する場合に、圧電素子２０を駆動し、図７Ｂ〜図７Ｅに示すように、水晶板１８を振動させ、光学レンズ群４８の光軸α（図１参照）に略直交する水晶板１８の表面１８１に付着している塵埃などを飛ばして除去する動作を行う。
【００３１】
たとえば圧電素子２０には、周期的な矩形波もしくはサイン波等の電圧を印加する。このように防塵フィルタ駆動回路５６を制御して圧電素子２０に周期的な電圧を印加することにより、水晶板１８が振動し、塵が水晶板１８の表面から受けた慣性力が塵の付着力を上回ると、塵は水晶板１８の表面から離れる。
【００３２】
圧電素子２０の周期的な駆動は、低電圧でなるべく大きな振幅を得るために、水晶板１８の表面を共振させる振動数で圧電素子２０を駆動させることが好ましい。共振する周波数は、形状と材質と支持の方法と振動モードによって決まる。水晶板１８を支持する部分では振幅０となる節位置にて支持するようにすることが好ましい。水晶板１８の支持構造に関しては、後述する。
【００３３】
本実施形態では、防塵駆動フィルタ駆動回路５６には、振動モード選択回路８０が接続してある。振動モード選択回路８０は、ボディＣＰＵ５０を通して、防塵駆動フィルタ駆動回路５６を制御する。振動モード選択回路８０による制御の詳細については、後述する。
【００３４】
防振追従制御ＩＣ７４は、防振制御を行うためのＩＣである。ボディＣＰＵ５０から入力された防振駆動部目標位置と、位置検出部から入力された防振駆動部位置情報から、防振駆動部移動量を算出し、防振駆動ドライバ７６へ出力する。すなわち、防振追随制御ＩＣ７４には、位置センサ３３からの撮像素子ユニットの位置信号が入力されると共に、ボディＣＰＵ５０からの出力信号が入力される。ボディＣＰＵ５０では、ジャイロセンサ７０の出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離エンコーダで検出された焦点距離情報、距離エンコーダ６４で検出された距離情報などから、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御ＩＣ７４へ出力する。
【００３５】
防振駆動ドライバ７６は、防振駆動部を制御するためのドライバであり、防振追従制御ＩＣから駆動量の入力を受けて、防振駆動部の駆動方向、駆動量を制御する。すなわち、防振駆動ドライバ７６は、防振追従制御ＩＣ７４からの入力情報に基づき、コイル２８ｘ，２８ｙに駆動電流を流し、撮像素子ユニット４を固定部６に対してＸ軸およびＹ軸方向に移動させ、像ブレ補正制御を行う。
【００３６】
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を制御する駆動モータ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がある。
【００３７】
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。デジタル通信用接点ではレンズＣＰＵ５８から出力された焦点距離、被写体距離、フォーカス位置情報等のデジタル情報をボディＣＰＵ５０に入力するための通信と、ボディＣＰＵ５０から出力されたフォーカス位置や絞り量等のデジタル情報をレンズＣＰＵ５８に入力するための通信を行う。ボディＣＰＵ５０からのフォーカス位置情報や絞り量情報を受けてレンズＣＰＵ５８がＡＦ、絞り制御を行う。
【００３８】
焦点距離エンコーダ６６は、ズームレンズ群の位置情報より焦点距離を換算する。すなわち、焦点距離エンコーダ６６は、焦点距離をエンコードし、レンズＣＰＵに出力する。
【００３９】
距離エンコーダ６４は、フォーカシングレンズ群の位置情報より被写体距離を換算する。すなわち、距離エンコーダ６４は、被写体距離をエンコードし、レンズＣＰＵに出力する。
【００４０】
レンズＣＰＵ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ＣＰＵには、焦点距離、被写体距離等が入力され、レンズ接点を介してボディ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。
【００４１】
図２〜図４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。
【００４２】
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、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。
【００４３】
ケース１７の外周側取付部１７ｂには、気密シール部材１６を介して水晶板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。ここでは、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、水晶板１８を気密シール部材１６方向へと付勢している。
【００４４】
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、塵等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。加圧部材１９はケース１７の上面に、たとえば着脱自在にビス止めされており、ケース１７の上面に形成してある位置決めピン１７ｃにより、長方形状の水晶板１８の長手方向の位置決めが成されている。なお、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、後述する水晶板１８の曲げ振動の動きを吸収するようになっている。
【００４５】
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、水晶板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。
【００４６】
水晶波長板１５は、直線偏光を円偏向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、水晶板１８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度方向（短辺方向）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）の複屈折を有する水晶板である。本実施形態では、水晶板１８が０度方向（長辺方向）の複屈折を有する水晶板であり、水晶板１３が９０度方向（短辺方向）の複屈折を有する水晶板である。
【００４７】
すなわち、本実施形態では、相互に離れて配置された二つの水晶板１３および１８により、基本的には、光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）を構成している。なお、一般的には、光学ローパスフィルタは、二つの水晶板１３および１８の間に、赤外線吸収ガラス１４および水晶波長板１５が全て積層されて光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）を構成している。
【００４８】
本実施形態では、ケース１７の内部において、二つの水晶板１３および１８を相互に離れて配置し、特に、ケース１７の外側に配置される水晶板１８を、図５Ａおよび図５Ｂに示す水晶１８ａから特定の角度（θ＝＋４５度）で切り出した水晶板を用いている。水晶１８ａは、人工の水晶でもよいし天然水晶でもよい。
【００４９】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、水晶１８ａの結晶軸は、例えば、右手系の座標軸である水晶の電気軸（Ｘ軸）、水晶の機械軸（Ｙ軸）、水晶の光軸（Ｚ軸）によって定義される。水晶の光軸とは結晶の成長軸である。水晶の電気軸とは、水晶の光軸に垂直であって水晶の光軸に平行な稜線を通る軸である。電気軸のプラス方向（＋Ｘ方向）とは、電気軸の方向であって、圧力を加えるとプラスの電荷を生じる方向である。電気軸のマイナス方向（−Ｘ方向）とは、電気軸の方向であって、圧力を加えるとマイナスの電荷を生じる方向である。水晶の機械軸とは、水晶の光軸及び水晶の電気軸に直交する軸である。なお、水晶の電気軸、水晶の機械軸及び水晶の光軸は、水晶のＸ軸、水晶のＹ軸及び水晶のＺ軸と呼ばれることもある。
【００５０】
本実施形態において、水晶板１８は、光学レンズ群４８の光軸α（図１参照）に交差（略直交）する面１８１が、電気軸のプラス方向（＋Ｘ方向）から見て、電気軸（Ｘ軸）を中心として水晶の光軸（Ｚ軸）から機械軸（Ｙ軸）方向へ反時計回りにθ＝約＋４５度回転した角度になるように水晶１８ａから切出されている。
【００５１】
なお、本実施形態において、約＋４５度の角度とは、＋４５度から変動したものを含む。例えば、＋４５度の角度に対して、±３度の変動であれば十分な効果を得ることができる。また、θの角度がプラスの値とは、Ｚ軸に対して、Ｘ軸の矢印に向けて時計回り方向の角度であり、反対方向の角度は、マイナスの値となる。
【００５２】
本実施形態では、光学部材要素３０の一部を構成する水晶板１３は、水晶板１８と同様に、水晶１８ａからθ＝約＋４５度の角度の面が平板の平面となるように切り出された平板であっても良いし、その他の角度にて切り出された平板であっても良い。ただし、水晶板１３の複屈折の方向は、水晶板１８に対して、９０度異なる水晶板であることが好ましい。効果的にＯＰＬＦとして機能し、モアレ現象を防止するためである。
【００５３】
水晶１８ａからθ＝＋４５度の角度の面でカットされた平板から成る水晶板１８は、θ＝−４５度の角度の面でカットされた平板から成る水晶板に比較して、弾性係数が異なり、曲げ剛性が低く、共振周波数が約２０％低い。
【００５４】
水晶板１８の厚みは、撮像素子の画素ピッチに対応して最適に設計され、例えば水晶板１３の厚みと同じである。
【００５５】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、水晶板１８は、図５Ｂに示す水晶１８ａから長方形状に切り出され、長方形の短辺方向が水晶１８ａのＸ軸と平行になる。水晶板１８の表面および裏面は、Ｚ軸およびＹ軸に対して約４５度の角度に傾斜している面となる。
【００５６】
図２、図３、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、水晶板１８の表面（ケース１７に対して外側の面）には、励振部材としての一対の圧電素子２０が、長方形状の水晶板１８の長辺方向Ｌに沿って両側位置に、Ｘ軸方向に平行に延在するように接着してある。圧電素子２０は、たとえばＰＺＴ素子で構成される。
【００５７】
次に、主として図７および図８に基づき、圧電素子２０による水晶板１８の振動モードについて説明する。
【００５８】
本実施形態では、図１に示す振動モード選択回路８０から防塵フィルタ駆動回路５６に信号を送り、たとえば図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、水晶板１８を、水晶板１８の長手方向Ｌ（Ｘ軸に垂直）に沿って６次曲げ振動モードで振動させる。６次曲げ振動モードの節２２は、水晶板１８の長手方向Ｌに沿って７つであり、それらの節２２は、Ｘ軸に対して平行になる。振動の節２２の位置は、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、振動モードが変化しない場合には、変化しない。
【００５９】
また、振動モードを変える場合には、図１に示す振動モード選択回路８０から防塵フィルタ駆動回路５６に信号を送り、振動モードを変化させる。たとえば駆動周波数を高くすることで、図７Ｄおよび図７Ｅに示すように、水晶板１８を、水晶板１８の長手方向Ｌに沿って７次曲げ振動モードで振動させることができる。
【００６０】
７次曲げ振動モードの節２２は、水晶板１８の長手方向Ｌに沿って８つであり、それらの節２２は、Ｘ軸に対して平行になる。振動の節２２の位置は、図７Ｄおよび図７Ｅに示すように、振動モードが変化しない場合には、変化しない。
【００６１】
図７Ｂ〜図７Ｅに示すように、振動モードを変化させることで、水晶板１８における節２２の位置を変化させることができる。その結果、ある特定の振動モードでは、水晶板１８の表面において、節２２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、節２２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、水晶板１８の外面全域に渡りゴミ除去が可能になる。
【００６２】
本実施形態では、水晶板１８の長手方向Ｌの両側に配置してある各圧電素子２０の外側に位置する節２２の近くにおいて、図２〜図４に示す加圧部材１９が、水晶板１８の外面から気密シール部材１６の方向に押圧している。加圧部材１９は、水晶板１８の長手方向Ｌの両側を、振動の節２２に平行に加圧するのみであり、水晶板１８における曲げ振動の節２２と直交する方向の両端部は加圧しない。水晶板１８の曲げ振動を抑制しないようにするためである。
【００６３】
なお、圧電素子２０の駆動周波数に応じて水晶板１８が曲げ振動を行うと、図８に示すように、Ｘ軸に垂直で水晶板１８の平面方向（この実施形態では水晶板１８の長手方向Ｌ）に、水晶板１８の内部では、圧縮歪みと引張歪みが発生する。
【００６４】
本実施形態に係る撮像素子ユニット４では、水晶板１８は、ＯＬＰＦの一部として利用することが可能であり、防塵のための新たな部材を別に必要とせず、部品点数の削減および装置のコンパクト化に寄与する。
【００６５】
また、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、Ｚ軸に対して約−４５度の角度である表面を有する水晶板に比較して、Ｚ軸に対して約＋４５度の角度である表面を有する水晶板１８は、弾性係数が異なり、曲げ剛性が低く、共振周波数が約２０％低い。そのために、その水晶板１８は、曲げ変形を生じやすく、塵の除去能力が高い。
【００６６】
また、その水晶板１８は、共振周波数が低いため、圧電素子２０に対する駆動回路の出力周波数（駆動周波数）を下げることが可能になる。駆動周波数を下げることができれば、たとえばマイコンのクロック周波数を用いて駆動周波数をステップ的に変化させる場合は、図９に示すように、駆動周波数が低くなるほど周波数ステップΔｆが小さくなり、たとえば周波数ステップをΔｆ２からΔｆ１に下げることが可能になる。図１０に示すように、高い駆動周波数ｆ２にて振動加速度がピークとなる振動モードでは、周波数ステップΔｆ２の幅が大きく、振動加速度がピークとなる周波数位置で振動させることが困難である。
【００６７】
これに対して、図１０に示すように、低い駆動周波数ｆ１にて振動加速度がピークとなる振動モードでは、周波数ステップΔｆ１の幅を狭くすることができ、振動加速度がピークとなる周波数位置に近い位置で振動させることが容易である。また、本実施形態では、駆動周波数が低いため、振動回路の設計、製作が容易になる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、水晶板１８が長方形であり、撮像素子１２の撮像面が長方形であるため、円形ガラスを振動させる場合と比べて、防塵のために水晶板が占めるスペースが少なくて済み、装置のコンパクト化に寄与する。
【００６９】
さらにまた本実施形態では、ＯＰＬＦの一部を構成する一方の水晶板１８が、当該水晶板１８を除くＯＰＬＦの光学部材要素３０に対して、気密シール部材１６の厚みに相当する所定の間隔で備えられている。そのため、水晶板１８と光学部材要素３０を含むＯＰＬＦの全体を振動させる場合に比較して、水晶板１８のみを振動させることで、少ないエネルギーで振動加速度を大きくすることが可能になり、防塵効果が向上すると共に、省エネルギーにも寄与する。
【００７０】
さらに本実施形態では、水晶板の表面弾性波による振動（駆動周波数が数ＭＨｚ）ではなく、水晶板１８の曲げ振動（駆動周波数が数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ）を用いて、振動加速度による塵埃などの除去機能を発揮しているため、防塵効果に優れている。
【００７１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００７２】
たとえば、上述した実施形態では、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、水晶板１８が長方形であり、長方形の短辺がＸ軸と略平行であるが、図６Ｃに示すように、長方形の長辺をＸ軸と略平行にしても良い。また、上述した実施形態では、一対の圧電素子２０を、長方形の水晶板１８の長辺方向の両側に配置したが、短辺方向の両側に配置しても良い。
【００７３】
また、別の実施形態では、図２〜図３に示すケース１７よりも、水晶板１８の長手方向Ｌの幅を大きくし、水晶板１８における長手方向Ｌの両端において、水晶板１８の背面に圧電素子２０を接着するように構成しても良い。
【００７４】
さらに別の実施形態では、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、水晶板１８に、光透過板９０を一体化して光学部材板を構成し、一体となって図７Ｂ〜図７Ｅに示すように曲げ振動させても良い。光学部材板としては、特に限定されないが、たとえばガラス板、あるいはその他の光学特性板などで構成される。光透過板９０の厚みは特に限定されないが、水晶板１８の厚み以下程度が好ましい。
【００７５】
水晶板１８と光透過板９０とを一体化させるための手段としては、特に限定されないが、たとえば接着などが例示される。圧電素子２０は、水晶板１８の表面に接着しても良いが、光透過板９０の表面に接着しても良い。
【００７６】
上述した第１実施形態に係る撮像装置の製造方法は、特に限定されないが、たとえば図１３に示すように、以下の工程により製造することができる。まず、ステップＳ１において、水晶板１８を形成する。上述したように、水晶板１８は所定の角度で切出すことが好ましい。次に、ステップＳ２において、水晶板１８に圧電素子２０を固定する。水晶板１８と圧電素子２０との固定には、後述する第２実施形態に示すように、エポキシ系紫外線硬化型接着剤またはカチオン重合型紫外線硬化型接着剤を用いることが好ましい。次に、ステップＳ３において、撮像素子１２に対向するように水晶板１８を配置する。
第２実施形態
【００７７】
本発明の第２実施形態は、上述した第１実施形態の変形例であり、下記に示す以外は、第１実施形態と同様な構成および作用効果を有する。
【００７８】
本実施形態では、図１２に示すように、圧電素子２０は、水晶板１８の外部面１８ａに、エポキシ系紫外線硬化型接着剤によって固定されている。すなわち、水晶板１８の外部面１８ａには、エポキシ系紫外線硬化型接着剤が硬化した硬化物層２１が、圧電素子２０との間に形成されている。このように、硬化物層２１は、圧電素子２０を水晶板１８の外部面１８ａに固定している。
【００７９】
エポキシ系紫外線硬化型接着剤は、例えばアクリル系接着剤等にくらべて収縮率が小さいため、圧電素子２０を精度良く接着することが可能である。また、本実施形態では、表面硬化性に優れたエポキシ系紫外線硬化型接着剤を使用しているため、圧電素子２０と水晶板１８との接着面からはみ出している硬化物層２１のはみ出し部２１ａについても、接着剤が十分に硬化している。したがって本実施形態に係る撮像素子ユニットでは、はみ出し部等に残存した未硬化の接着剤が、水晶板１８の清掃作業時等に染み出すことはなく、水晶板１８を汚してしまうことを防止している。
【００８０】
また、エポキシ系紫外線硬化型接着剤を用いるため、水晶板１８の封止面１８ｂ側から紫外線を照射することによって、圧電素子２０を容易に接着することができる。さらに、本実施形態では、紫外線硬化型接着剤を用いているため、熱硬化型接着剤を用いる場合にくらべて、接着時に水晶板１８が受ける熱負荷が抑制される。
【００８１】
本実施形態に用いるエポキシ系紫外線硬化型接着剤は、当該エポキシ系紫外線硬化型接着剤を着色する着色剤を含んでいてもよい。エポキシ系紫外線硬化型接着剤に着色剤が含まれていると、硬化物層２１も着色する。したがって、圧電素子２０を接着した後であっても、硬化物層２１を水晶板１８の封止面１８ｂ側から観察することによって、硬化物層２１の形状や硬化物層２１中に存在する気泡等を比較的容易に認識することが可能である。したがって、圧電素子２０と水晶板１８との接着状態の検査を、簡単に行うことができる。
【００８２】
また、硬化物層２１を着色することにより、当該硬化物層２１が不要な反射を起こすことを防止し、硬化物層が反射した光によって、撮像する像が劣化したり、撮像する像に不要な像が混入することを防止できる。さらに、着色剤が含まれる硬化物層２１が、圧電素子２０の少なくとも一部を覆っていてもよい。これによって、圧電素子が不要な反射を起こすことを防止し、圧電素子が反射した光によって、撮像する像が劣化したり、撮像する像に不要な像が混入することを防止できる。
【００８３】
さらに、本実施形態に係る水晶板１８の外部面１８ａには、図２において２点鎖線で示す清掃領域３２が設けられている。清掃領域３２は、外部面１８ａのうち、撮像素子１２に対応する領域を少なくとも含むように形成されている。
【００８４】
カメラの組み立て時や、ユーザーメンテナンスの際には、アルコール等の溶剤を含ませた洗浄紙等を、清掃領域３２に押し当てて拭くことによって、当該清掃領域３２に付着した塵埃を除去する清掃作業が行われる。水晶板１８について、溶剤を用いた清掃作業を行うことによって、圧電素子２０によって当該水晶板１８を振動させただけでは除去しきれない塵埃を除去することが可能である。
【００８５】
本実施形態に係る水晶板１８では、清掃領域３２の長辺方向Ｌの両端部は、圧電素子２０に接しており、光学部材要素３０に対応する領域を含むように清掃領域３２が形成されている。清掃領域３２は、撮像素子１２に対応する領域に比較して十分に広い面積にすることが好ましい。それによって、撮像素子１２への塵埃の写り込みを、より確実に防止することができる。なお、清掃領域３２は、撮像素子１２に対応する領域を含んでいればよく、たとえば、硬化物層２１および加圧部材１９との接触面を除く外部面１８ａ全体であってもよい。
【００８６】
ここで、溶剤を用いて水晶板１８の外部面１８ａの清掃作業を行う際には、清掃作業で用いる溶剤が、硬化物層２１に接触する場合がある。その場合、圧電素子を接着する接着剤として、アクリル系接着剤等を用いる従来技術では、耐溶剤性が劣るため、接着剤が硬化した硬化物が、溶剤と接触した際に溶け出して、水晶板を汚すという問題が発生するおそれがある。
【００８７】
また、従来技術では、接着剤が硬化した硬化物が、溶剤と接触した際に溶け出して、接着強度の低下または圧電素子の剥がれが発生するという問題が発生することがある。しかし、本実施形態では、耐溶剤性の良いエポキシ系紫外線硬化型接着剤によって硬化物層２１が構成してあるため、硬化物層２１が溶剤と接触しても、硬化物層２１が溶け出すことはない。したがって、本実施形態に係る撮像素子ユニット４では、硬化物層２１が溶け出すことに起因する水晶板１８の汚れ、圧電素子２０の接着強度の低下または圧電素子２０の剥がれ等を防止することができる。
【００８８】
このように、本実施形態に係る撮像ユニット４では、エポキシ系紫外線硬化型接着剤を使用しているため、洗浄領域３２が形成されている外部面１８ａに、圧電素子２０を、高い接着信頼性およびメンテナンス性を確保した状態で接着することができる。
【００８９】
なお実施形態では、圧電素子２０を水晶板１８に接着する接着剤として、エポキシ系紫外線硬化型接着剤を用いているが、その他の実施形態として、活性種としてプロトン酸を有するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤を用いても良い。カチオン重合型紫外線硬化型接着剤についても、エポキシ系紫外線硬化型接着剤と同様にして、圧電素子２０を水晶板１８に接着する接着剤として用いることができる。カチオン重合型紫外線硬化型接着剤を用いた場合でも、従来技術との比較において、上述の実施形態で述べたエポキシ系紫外線硬化型接着剤を用いる場合と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、上述した実施形態では、水晶板１８の表面に硬化物層２１を介して圧電素子２０を接着したが、これに限定されず、図１１Ｂに示すように、水晶板１８と一体化されている光透過板９０に硬化物層２１を介して圧電素子２０を接着してもよい。あるいは、水晶板１８ではない単一または複層の光透過板の表面に、硬化物層２１を介して圧電素子２０を接着してもよい。
第３実施形態
【００９１】
本発明の第２実施形態は、上述した第１実施形態および第２実施形態の変形例であり、下記に示す以外は、第１実施形態と同様な構成および作用効果を有する。
【００９２】
本実施形態では、第１実施形態および第２実施形態における水晶板１８の代わりに、ニオブ酸リチウムで構成される光学異方性板１８を用いる。ニオブ酸リチウムで構成される光学異方性板１８は、水晶板１８と同等以上に優れた複屈折特性を有することから、ＯＬＰＦの少なくとも一部として用いることかできる。
【００９３】
また、ニオブ酸リチウムで構成される光学異方性板１８は、機械的異方性も有し、結晶軸に対して曲げ振動しやすい方向が存在する。したがって、第１実施形態と同様にして、そのような曲げ振動しやすい方向でニオブ酸リチウムの結晶体を切断することにより、図７Ｂ〜図７Ｅに示す曲げ振動を生じさせやすくなる。
第４実施形態
【００９４】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８を用いた光学部材３０を示す図である。光学部材３０は、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８と、光学異方性板１８に取り付けられた圧電素子２０とを有する。
【００９５】
図１４Ｂに示すように、光学異方性板１８は、光学異方性板１８の法線方向ｎに対して、Ｚ軸がＸ軸回りに−４５度回転する位置に位置するように構成されている。
【００９６】
図示の実施形態において、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８の方向を規定するＸＹＺ軸は、図１５に示す弾性定数の方向に基づいて定められている。図１５において、Ｃ３３（Ｚ方向の弾性係数）が２．４２４×１０１１Ｎ／ｍ２ であり、Ｃ１１（Ｘ、Ｙ方向の弾性係数）が２．０３０×１０１１Ｎ／ｍ２ であり、Ｃ３３（Ｚ方向の弾性係数）がＣ１１（ＸまたはＹ方向の弾性係数）よりも大きい。
【００９７】
図１６Ａおよび図１６Ｂは光学部材３０の振動状態を示す図である。図１６Ａおよび図１６Ｂにおいて、光学異方性板１８は圧電素子２０により駆動され、振動の節２２が生じるように屈曲振動をする。
【００９８】
図１７〜図１９に示すように、ニオブ酸リチウムから成る光学異方性板１８は、例えば、ニオブ酸リチウムのインゴット９００から切り出すことにより得られる。具体的には、まず、図１７および図１８に示すインゴット９００からウエハ９１０がスライスされる。次に、図１９に示すウエハ９１０がダイサなどでカットされ光学異方性板１８が得られる。
【００９９】
本実施例においては、ニオブ酸リチウムから成る光学異方性板１８を用いているので、水晶の光学異方性板を用いた場合に比べて、常光線と異常光線との屈折率差が大きくなる。このため、ニオブ酸リチウムを含む光学異方性板１８は、所定量の分離幅を得るために必要な厚みが、水晶の光学異方性板よりも薄くて済み、装置の薄型化を図ることができる。
【０１００】
図２０は、光学異方性板１８の光学特性を示す図である。図２０において、光学異方性板１８には、紙面に垂直に振動する常光線ａ１、及び、紙面に平行かつ進行方向に垂直に振動する異常光線ａ２が入射している。異常光線ａ２は、常光線ａ１に対して角度θ１だけ屈折して光学異方性板１８から射出し撮像素子１２に入射している。この角度θ１は、水晶基板よりもニオブ酸リチウム基板の方が大きくなる。このため、図２０に示した光学部材３０は、角度θが大きい分だけ大きな分離幅ｂ１が得られる。
【０１０１】
また、本実施形態の光学部材３０は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示した方向にカットされた光学異方性板１８を用いているので、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すようにＸ軸に平行な節２２が生じるように駆動させたときの曲げ剛性が低くなり、良好に塵埃を除去できる。
【０１０２】
図２１Ａ〜図２１Ｃは、本発明の比較例に係る光学部材９１〜９３を示す図である。比較例の光学部材９１〜９３は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示す本実施例の光学部材３０とは光学異方性板のカット方向が異なり、本実施例の光学部材３０よりも曲げ剛性が高い。
【０１０３】
なお、上述した第１〜第４実施形態では、撮像素子を移動させてブレ補正を行う撮像装置を用いて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レンズを移動させてブレ補正を行う撮像装置でも良いし、ブレ補正機能を有しない撮像装置であっても良い。
【０１０４】
また、たとえば、図１１Ａに示す水晶板１８の代わりに第４実施例のニオブ酸リチウムを含む光学異方性基板１８を用いて、光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化して光学部材板を構成してもよい。光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化させることにより、光学異方性基板１８単体の場合よりも剛性が高くなるからである。たとえば、光学異方性基板１８単体では薄く、剛性が低い場合でも、光透過板９０に一体化された光学部材板の状態では、十分に高い剛性を得ることができるからである。
【０１０５】
同様に、図１１Ｂに示す水晶板１８の代わりに第４実施例のニオブ酸リチウムを含む光学異方性基板１８を用いて、光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化して光学部材板を構成してもよい。光学異方性基板１８に光透過板９０を一体化させることにより、光学異方性基板１８単体の場合よりも剛性が高くなるからである。
【０１０６】
第１〜第４実施例の構成は、適宜改良してもよい。また、第１実施例の構成の少なくとも一部を第２〜第４実施例の構成の少なくとも一部に組み合わせてもよく、第２実施例の構成の少なくとも一部を第１、第３〜第４実施例の構成の少なくとも一部に組み合わせてもよく、第３実施例の構成の少なくとも一部を第１〜第２または第４実施例の構成の少なくとも一部に組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【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に示す撮像装置の平面図である。
【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４】図４は図２に示すIV−IV線に沿う概略断面図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは水晶の結晶軸を説明するための概略図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは図３および図４に示す水晶板と水晶の結晶軸との関係を示す平面図と側面図で、図６Ｃはその他の例に係る水晶板と水晶の結晶軸との関係を示す平面図である。
【図７】図７Ａは水晶の結晶軸と水晶板の平面との関係を示す概略図、図７Ｂ〜図７Ｅは振動モードを示す概略図である。
【図８】図８は水晶板に発生する歪みと曲げ振動との関係を示す概略図である。
【図９】図９は振動周波数と周波数ステップとの関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は駆動周波数と振動加速度との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは本発明の他の実施形態に係る要部断面図である。
【図１２】図１２は本発明のさらに他の実施形態に係る要部断面図である。
【図１３】図１３は本発明の一実施形態に係る撮像装置の製造方法を示すフローチャート図である。
【図１４】図１４Ａは本発明の他の実施形態に係る撮像装置に用いられる光学異方性板の平面図、図１４Ｂは図１４Ａに示す光学異方性板の側面図である。
【図１５】図１５は光学異方性板の方向と弾性係数との関係を示す図である。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは光学異方性板の振動状態を示す図である。
【図１７】図１７は光学異方性板が切り出されるインゴットの概略図である。
【図１８】図１８はそのインゴットの側面図である。
【図１９】図１９はそのインゴットの平面図である。
【図２０】図２０は光学異方性板の光学特性を示す概略図である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｃは本発明の比較例に係る光学異方性板の側面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
２… ブレ補正装置
４… 撮像素子ユニット
１２… 撮像素子
１３… 水晶板
１４… 赤外線吸収ガラス板
１５… 水晶波長板
１６… 気密シール部材
１７… ケース
１８… 水晶板
１８ａ… 水晶
１９… 加圧部材
２０… 圧電素子
２２… 振動の節
３０… 光学部材要素
５６… 防塵フィルタ駆動回路
８０… 振動モード選択回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系による像を撮像する撮像素子に対向して備えられ、第１軸と当該第１軸に対して直交する第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む水晶板と、
前記水晶板における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記水晶板を振動させる振動部材とを有し、
前記光学系の光軸に交差する前記水晶板の面が、前記第２軸から見て、前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約＋４５度回転した角度になっている撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記第１軸は前記水晶の結晶成長軸であり、
前記第２軸は前記水晶の電気軸である撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板が、光の複屈折を有する方向で前記水晶から切り出された平板である撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板における前記光学系の光軸に交差する面が、前記水晶の前記第２軸に対して略平行である撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板が長方形であり、前記長方形の短辺が前記水晶の前記第２軸と略平行である撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板が長方形であり、前記長方形の長辺が前記水晶の前記第２軸と略平行である撮像装置。
【請求項７】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶の第２軸と略直交する方向に、前記水晶板に歪みが発生するように前記振動部材を駆動する駆動部を有する撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載された撮影装置であって、
前記水晶板は長方形であり、
前記駆動部は、前記長方形の水晶板の辺と略平行な振動の節が生じるように駆動する撮影装置。
【請求項９】
請求項７に記載された撮像装置であって、
前記駆動部は、振動の節が前記水晶の第２軸と略平行となる曲げ振動が前記水晶板に生じるように、前記振動部材を駆動する撮像装置。
【請求項１０】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板と前記振動部材との間に供えられ、前記水晶板と前記振動部材とを固定するエポキシ系紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項１１】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板と前記振動部材との間に供えられ、前記水晶板と前記振動部材とを固定するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項１２】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記振動部材による前記水晶板の振動モードを変更する振動モード変更手段を有する撮像装置。
【請求項１３】
光学系による像を撮像する撮像素子に対向して備えられ、光学的異方性を有する光学部材と、
前記光学部材における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記光学部材を振動させる振動部材とを有する撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、光複屈折特性を有する撮像装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、水晶を含む撮像装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、ニオブ酸リチウムを含む撮像装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、長方形板であり、前記振動部材が前記長方形板の辺に沿って設けられている撮像装置。
【請求項１８】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、二種類の光複屈折特性を有する第１および第２複屈折板を有し、前記振動部材は、前記第１複屈折板に備えられている撮像装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載された撮像装置であって、
前記第１複屈折板が、前記第１複屈折板を除く前記光学部材の一部に対して間隔を隔てて備えられている撮像装置。
【請求項２０】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材と前記振動部材との間に供えられ、前記光学部材と前記振動部材とを固定するエポキシ系紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２１】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材と前記振動部材との間に供えられ、前記光学部材と前記振動部材とを固定するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２２】
像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子と対向して備えられる透明部材と、
前記透明部材に備えられ、当該透明部材を振動させる振動部材と、
前記透明部材と前記振動部材とを固定するエポキシ系紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記振動部材は、前記透明部材の前記撮像素子が備えられた側とは反対側に備えられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２４】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記透明部材の前記撮像素子が備えられた側とは反対側には、溶剤による洗浄が行われる清掃領域が設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２５】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記エポキシ系紫外線硬化型接着剤は、当該エポキシ系紫外線硬化型接着剤を着色する添加剤を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項２６】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記透明部材の少なくとも一部は、光学ローパスフィルタであることを特徴とする撮像装置。
【請求項２７】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記透明部材は、前記撮像素子を封止する封止面と当該封止面と対向する外部面とを有する封止部材であり、
前記外部面には、前記エポキシ系紫外線硬化型接着剤が硬化した硬化物層が備えられており、当該硬化物層は前記外部面に前記振動部材を固定していることを特徴とする撮像装置。
【請求項２８】
像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子と対向して備えられる透明部材と、
前記透明部材に備えられ、当該透明部材を振動させる振動部材と、
前記透明部材と前記振動部材とを固定するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２９】
請求項２５に記載された撮像装置であって、
前記振動部材は、前記透明部材の前記撮像素子が備えられた側とは反対側に備えられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３０】
請求項１に記載された撮像装置を備えたことを特徴とする光学装置。
【請求項３１】
結晶成長軸である第１軸と当該第１軸に対して直交する電気軸である第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む長方形の水晶板の光学系の光軸に交差する面に、前記水晶板を振動させる振動部材を設け、
前記光学系による像を撮像する撮像素子に対向するように前記水晶板を配置する撮影装置の製造方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載された撮影装置の製造方法であって、
前記光学系の光軸に交差する前記水晶板の面が前記第２軸から見て前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約４５度回転した角度になるように前記水晶板を形成する撮影装置の製造方法。
【請求項３３】
請求項３１に記載された撮影装置の製造方法であって、
前記水晶板における前記光学系の光軸に交差する面が、前記水晶の前記第２軸に対して略平行となるように前記水晶板を形成する撮影装置の製造方法。
【請求項１】
光学系による像を撮像する撮像素子に対向して備えられ、第１軸と当該第１軸に対して直交する第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む水晶板と、
前記水晶板における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記水晶板を振動させる振動部材とを有し、
前記光学系の光軸に交差する前記水晶板の面が、前記第２軸から見て、前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約＋４５度回転した角度になっている撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記第１軸は前記水晶の結晶成長軸であり、
前記第２軸は前記水晶の電気軸である撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板が、光の複屈折を有する方向で前記水晶から切り出された平板である撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板における前記光学系の光軸に交差する面が、前記水晶の前記第２軸に対して略平行である撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板が長方形であり、前記長方形の短辺が前記水晶の前記第２軸と略平行である撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板が長方形であり、前記長方形の長辺が前記水晶の前記第２軸と略平行である撮像装置。
【請求項７】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶の第２軸と略直交する方向に、前記水晶板に歪みが発生するように前記振動部材を駆動する駆動部を有する撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載された撮影装置であって、
前記水晶板は長方形であり、
前記駆動部は、前記長方形の水晶板の辺と略平行な振動の節が生じるように駆動する撮影装置。
【請求項９】
請求項７に記載された撮像装置であって、
前記駆動部は、振動の節が前記水晶の第２軸と略平行となる曲げ振動が前記水晶板に生じるように、前記振動部材を駆動する撮像装置。
【請求項１０】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板と前記振動部材との間に供えられ、前記水晶板と前記振動部材とを固定するエポキシ系紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項１１】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記水晶板と前記振動部材との間に供えられ、前記水晶板と前記振動部材とを固定するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項１２】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記振動部材による前記水晶板の振動モードを変更する振動モード変更手段を有する撮像装置。
【請求項１３】
光学系による像を撮像する撮像素子に対向して備えられ、光学的異方性を有する光学部材と、
前記光学部材における前記光学系の光軸に交差する面に備えられ、前記光学部材を振動させる振動部材とを有する撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、光複屈折特性を有する撮像装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、水晶を含む撮像装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、ニオブ酸リチウムを含む撮像装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、長方形板であり、前記振動部材が前記長方形板の辺に沿って設けられている撮像装置。
【請求項１８】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材は、二種類の光複屈折特性を有する第１および第２複屈折板を有し、前記振動部材は、前記第１複屈折板に備えられている撮像装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載された撮像装置であって、
前記第１複屈折板が、前記第１複屈折板を除く前記光学部材の一部に対して間隔を隔てて備えられている撮像装置。
【請求項２０】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材と前記振動部材との間に供えられ、前記光学部材と前記振動部材とを固定するエポキシ系紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２１】
請求項１３に記載された撮像装置であって、
前記光学部材と前記振動部材との間に供えられ、前記光学部材と前記振動部材とを固定するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２２】
像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子と対向して備えられる透明部材と、
前記透明部材に備えられ、当該透明部材を振動させる振動部材と、
前記透明部材と前記振動部材とを固定するエポキシ系紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記振動部材は、前記透明部材の前記撮像素子が備えられた側とは反対側に備えられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２４】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記透明部材の前記撮像素子が備えられた側とは反対側には、溶剤による洗浄が行われる清掃領域が設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２５】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記エポキシ系紫外線硬化型接着剤は、当該エポキシ系紫外線硬化型接着剤を着色する添加剤を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項２６】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記透明部材の少なくとも一部は、光学ローパスフィルタであることを特徴とする撮像装置。
【請求項２７】
請求項２２に記載された撮像装置であって、
前記透明部材は、前記撮像素子を封止する封止面と当該封止面と対向する外部面とを有する封止部材であり、
前記外部面には、前記エポキシ系紫外線硬化型接着剤が硬化した硬化物層が備えられており、当該硬化物層は前記外部面に前記振動部材を固定していることを特徴とする撮像装置。
【請求項２８】
像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子と対向して備えられる透明部材と、
前記透明部材に備えられ、当該透明部材を振動させる振動部材と、
前記透明部材と前記振動部材とを固定するカチオン重合型紫外線硬化型接着剤とを有する撮像装置。
【請求項２９】
請求項２５に記載された撮像装置であって、
前記振動部材は、前記透明部材の前記撮像素子が備えられた側とは反対側に備えられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３０】
請求項１に記載された撮像装置を備えたことを特徴とする光学装置。
【請求項３１】
結晶成長軸である第１軸と当該第１軸に対して直交する電気軸である第２軸とを有する結晶構造の水晶を含む長方形の水晶板の光学系の光軸に交差する面に、前記水晶板を振動させる振動部材を設け、
前記光学系による像を撮像する撮像素子に対向するように前記水晶板を配置する撮影装置の製造方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載された撮影装置の製造方法であって、
前記光学系の光軸に交差する前記水晶板の面が前記第２軸から見て前記第２軸を中心として前記第１軸から反時計回りに約４５度回転した角度になるように前記水晶板を形成する撮影装置の製造方法。
【請求項３３】
請求項３１に記載された撮影装置の製造方法であって、
前記水晶板における前記光学系の光軸に交差する面が、前記水晶の前記第２軸に対して略平行となるように前記水晶板を形成する撮影装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−１２４７０２（Ｐ２００９−１２４７０２Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４８７５（Ｐ２００８−２７４８７５）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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