本發明涉及具有排除附著于光束穿過區域的液滴等的功能的液滴排除裝置、具有該液滴排除裝置的圖像裝置以及上述液滴排除裝置的控制方法和上述液滴排除裝置的控制程序，上述光束穿過區域供用于形成光學像的光束穿過。

背景技術：

以往，如下構成的圖像裝置普遍得到了實用，該圖像裝置使用攝像元件等，對由攝像光學系統形成的光學像依次進行光電轉換，將由此取得的圖像信號傳送到圖像顯示裝置，能夠使用該圖像顯示裝置依次進行顯示。

并且近年來，通過將這種圖像裝置固定并設置于室外或室內等，而構成為能夠始終監視作為拍攝對象的區域或空間的狀況的所謂定點觀察、監視或防盜照相機系統等得到了各種普及。

并且，如下的所謂車載照相機系統等得到了各種普及，其通過將同樣的圖像裝置固定配置于車輛等的規定部位，在圖像顯示裝置上顯示例如車輛后方區域或側方區域等從駕駛座看是死角的區域，或者持續拍攝車輛行駛中的周圍區域，由此以規定的時間點(例如受到了異常的沖擊的時間點(所謂的事故發生時間點)等)為中心，將其前后的規定時間的圖像記錄到記錄介質中，或者使用所取得的前方視野圖像等，用于行車道保持功能或緊急停止功能等車輛行駛控制。

在這些系統中使用的圖像裝置例如大多被設置于野外等，因此例如在降雨時等，在攝像光學系統中的最靠前面的光學系統或配置于其前面側的防護玻璃等的外表面，雨水等可能會在用于形成像的光束所穿過的區域中成為液滴或水霧等(以下簡單記作液滴等)并附著。在這樣成為了液滴等附著于光學系統等上的狀況時，有時上述液滴等作為模糊像而被攝入到此時取得的圖像中，從而無法取得清晰的圖像。因此，期望盡量抑制這樣的光學系統等上的液滴等的附著，并且迅速排除附著的液滴等。

但是，這種以往的圖像裝置在通常的情況下，一般被設置于使用者(用戶)的手不容易夠到的場所。因此，在這樣的圖像裝置中，期望進行迅速排除在攝像光學系統或防護玻璃等的前面側外表面的光束穿過區域上附著的液滴等的設計。

例如在車輛等中，通常將后方視野確認用的鏡子等(所謂的后視鏡)設置于車外。對于這種鏡子等，在其鏡面附著有液滴等的情況下，會成為阻礙形成的像的因素。因此，例如由日本特開平3-114962號公報等提出了用于排除附著于鏡面上的液滴等的結構。

由上述日本特開平3-114962號公報公開的液滴排除裝置構成為在車輛用反射鏡中，在反射鏡背面側的空間中配置超聲波振子和面加熱單元，從背面側使反射鏡進行超聲波振動，并且進行加熱，由此排除附著于反射鏡表面的液滴等。

此外，作為應用于車載用的圖像裝置的液滴排除裝置，例如由日本特開2006-279560號公報、日本特開2015-207020號公報等公開了各種方式的液滴排除裝置。

具有由上述日本特開2006-279560號公報等公開的液滴排除裝置的車載用的圖像裝置構成為具有：球形的蓋部件，其被設置成覆蓋攝像光學系統的前面、且以能夠繞擺動軸擺動自如的方式被支承于殼體；與該蓋部件抵接的擦除部件；以及設置于上述蓋部件的與擺動軸垂直的方向的端部的錘。并且，利用殼體的加速度變化而引起的錘的慣性力，使球形蓋部件相對于殼體擺動，從而使蓋部相對于擦除部件擺動。由此，成為由擦除部件去除附著于蓋部件上的液滴等這樣的結構。

具有由上述日本特開2015-207020號公報等公開的液滴排除裝置的車載用的圖像裝置在殼體的上表面部分形成了引導路徑，該引導路徑用于使附著于殼體上表面的水滴從攝像光學系統的上側流下。

但是，由上述日本特開3-114962號公報公開的液滴排除裝置僅公開了應用于車輛用反射鏡的示例。在車輛用反射鏡的情況下，用于排除附著于反射鏡表面的液滴等的各種結構部件能夠利用反射鏡背面側的空間。此外，反射鏡由平面形成，在將反射鏡面放置在與垂直于重力的方向接近的方向上的情況下，不是適合于去除液滴的形狀。但是，在上述那樣方式的上述圖像裝置中，液滴等附著的光學部件必須使用于形成光學像的光束穿過，并且設置方向有時也是與重力垂直的方向。因此，存在如下問題：無法將由上述日本特開3-114962號公報公開的結構直接應用于圖像裝置。

此外，具有由上述日本特開2006-279560號公報等公開的液滴排除裝置的車載用的圖像裝置使用擦除部件作為排除液滴等的部件。該擦除部件間歇地橫穿使用于形成光學像的光束所穿過的光束穿過區域，所以暫時且定期地產生遮擋視野的瞬間，因此存在妨礙始終進行連續的拍攝的問題。并且，由于是通過使擦除部件相對于蓋部件滑動來排除液滴等的結構，因此在兩者之間產生磨損。因此，還存在如下問題：在長時間使用期間，產生時效性的劣化，從而液滴排除功能下降。并且，還考慮在擦除部件與蓋部件之間夾入有例如固形物等異物的情況。該情況下，當在夾入有異物的狀態下使擦除部件在蓋部件的表面上滑動時，可能會在蓋部件的表面產生劃痕。在蓋部件中的光束穿過區域中產生劃痕等時，成為使拍攝圖像劣化的原因。

另一方面，具有由上述日本特開2015-207020號公報等公開的液滴排除裝置的車載用的圖像裝置目的在于使附著于殼體正面的液滴等流下，不是主動地排除在攝像光學系統的前面側的蓋部件等的光束穿過區域上附著的液滴等的結構。

另一方面，在以往的車載照相機系統、監視或防盜照相機系統等中，存在如下趨勢：為了確保較寬的觀察視野，大多應用能夠得到廣視場角的廣視野光學系統。這種廣視野光學系統存在成為如下形態的趨勢：攝像光學系統的最前面的光學鏡頭朝前方突出；或者為了確保廣視野，將保持攝像光學系統的保持框的前面側的口徑確保得較大。因此，在應用了這樣的廣視野光學系統的圖像裝置中，在考慮到裝置的小型化的情況下，例如考慮應用能夠覆蓋攝像光學系統的前面表的形狀，例如曲面形狀(圓頂型)等的蓋部件。

但是，在使用曲面形狀(圓頂型)的蓋部件的情況下，存在如下問題：在排除附著于該蓋部件的液滴等時，即便使用例如擦除部件也難以進行均勻的去除。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種液滴排除裝置和具有該液滴排除裝置的圖像裝置，該液滴排除裝置在攝像光學系統的前面側具有曲面形狀(圓頂型)的防滴用蓋部件，在該液滴排除裝置中，具有能夠可靠且高效地排除在供用于形成光學像的光束穿過的光學系統的光束穿過區域上附著的液滴等的功能。

本發明的一個方式的液滴排除裝置具備：光學元件，其具有供用于形成光學像的光束穿過的光束穿過區域，并具備曲面形狀的圓頂部；施振部件，其設置于設置部，使上述光學元件的上述圓頂部產生彎曲振動，上述設置部與形成上述光學元件的上述圓頂部的曲面的端部連接，由至少1個方向的曲率為0的面形成；以及振動控制裝置，其控制上述施振部件。

本發明一個方式的圖像裝置具備以下部件而構成：鏡頭部，其具有用于形成光學像的攝像光學系統；機身部，其具有攝像元件；以及上述液滴排除裝置。

在本發明一個方式的液滴排除裝置的控制方法中，進行使光學元件的圓頂部產生彎曲振動的施振動作。

本發明一個方式的液滴排除裝置的控制程序使計算機執行包含施振步驟的液滴排除裝置的控制方法，在上述施振步驟中，使光學元件的圓頂部產生彎曲振動。

根據本發明，能夠提供一種液滴排除裝置、具有該液滴排除裝置的圖像裝置、以及上述液滴排除裝置的控制方法和上述液滴排除裝置的控制程序，該液滴排除裝置在攝像光學系統的前面側具有曲面形狀(圓頂型)的防滴用蓋部件，在該液滴排除裝置中，具有能夠可靠且高效地排除在供用于形成光學像的光束穿過的光學系統的光束穿過區域上附著的液滴等的功能。

根據如下的詳細說明，本發明的目的和優點將變得更清楚。

附圖說明

圖1是示出應用了本發明一個實施方式的液滴排除裝置的圖像裝置(照相機)的外觀的概略立體圖。

圖2是示出圖1的圖像裝置的內部結構的結構框圖。

圖3是從本實施方式的液滴排除裝置拆下蓋部件而示出的主視圖。

圖4是本實施方式的液滴排除裝置的沿著圖3的[4]-[4]線的剖視圖。

圖5是簡化示出本實施方式的液滴排除裝置的基本的結構部件的主要部分分解概略立體圖。

圖6是取出本實施方式的液滴排除裝置中的壓電元件、和與其連接的撓性印刷基板而示出，是示出壓電元件的信號電極面的俯視圖。

圖7是概念性示出本實施方式的液滴除去裝置的作用的圖。

圖8是示意性示出在圖7所示的圓頂部的表面產生的振動的圖，是僅示出圖7的圓頂部的外表面的圖。

圖9是示意性示出在圖7所示的圓頂部的表面產生的振動的圖，是將不振動的狀態作為振幅0來示出圖7的振動振幅表的圖。

圖10是示意性示出在對壓電元件施加了比為了產生圖7所示的圓頂部的振動而向壓電元件施加的電壓的頻率更高的規定頻率的情況下產生的彎曲的諧振振動的圖。

圖11是概略示出本實施方式的液滴排除裝置中的壓電元件控制部的結構的電路圖。

圖12是示出從圖11的壓電元件控制部中的各結構部件輸出的各信號的形態的時序圖。

圖13是本實施方式的液滴排除裝置中的主要控制的流程圖。

圖14是示出圖13所包含的施振動作處理的子例程的流程圖。

圖15是示出本實施方式中的施振動作處理的變形例的流程圖。

圖16是示出有關本實施方式的液滴排除裝置中的防滴蓋以及壓電元件(由防滴蓋以及壓電元件構成的振動體)的一個變形例的主要部分分解立體圖。

圖17示出有關本實施方式的液滴排除裝置中的防滴蓋以及壓電元件(由防滴蓋以及壓電元件構成的振動體)的另一變形例，是示出壓電元件的信號電極面的俯視圖。

圖18是概念性示出圖17的變形例中的壓電元件的極化結構的圖。

圖19是概念性示出在圖17的變形例中從光軸方向觀察圓頂部時以一定的緯度產生的振動振幅的圖。

圖20是將橫軸作為圓周角φ來示出圖19所示的規定緯度的振動的圖。

具體實施方式

以下，通過圖示的實施方式說明本發明。以下說明所使用的各附圖是示意性示出的圖，為了以附圖上能夠識別的程度的大小來表示各結構要素，有時各部件的尺寸關系和比例尺等按照每個結構要素而不同來示出。因此，本發明中的這各個附圖所記載的結構要素的數量、結構要素的形狀、結構要素的大小比率或各結構要素的相對位置關系等不僅僅限于圖示的形式。

本發明的各實施方式例示如下構成的形態的圖像裝置，該圖像裝置例如使用ccd(chargecoupleddevice；電荷耦合元件)圖像傳感器或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor；互補性金屬氧化膜半導體)型圖像傳感器等光電轉換元件等(以下稱作攝像元件)，依次對例如由攝像光學系統形成的光學像進行光電轉換，將由此得到的圖像信號轉換為規定的形態的圖像數據(例如表示靜態圖像或動態圖像的數字圖像數據)，將該圖像數據依次傳送到圖像顯示裝置，例如液晶顯示器(liquidcrystaldisplay；lcd)或有機電致發光(有機el；organicelectro-luminescence：oel)顯示器等，能夠使用該圖像顯示裝置顯示為圖像。另外，在該圖像裝置中，還可以包含存儲裝置而構成，該存儲裝置包含存儲圖像數據的存儲介質。該情況下，還具有如下功能：使用上述圖像顯示裝置，對基于已存儲在存儲介質中的數字圖像數據的圖像進行再現顯示。

此外，在各實施方式中，用標號o表示光學裝置中的攝像光學系統的光軸。在沿著該光軸o的方向上，將與該光學裝置的前面相對的被攝體(拍攝對象)一側設為前方。此外，將該光學裝置的機身內的攝像元件的受光面(成像面)所處一側設為后方。

并且，規定如下的xyz坐標系，在該xyz坐標系中，設與上述攝像光學系統的光軸o平行的軸為z軸，在分別與該z軸垂直且相互垂直的二軸中，設朝向該光學裝置的前面的左右方向(水平方向)為x軸，同樣地設上下方向(垂直方向)為y軸。該情況下，該坐標系的原點處于攝像元件的攝像面(成像面)的中心，是攝像面與攝像光學系統的光軸o交叉的點。在該坐標系中，xy平面是與攝像面一致的面。

[一個實施方式]

圖1、圖2是示出應用了本發明一個實施方式的液滴排除裝置的圖像裝置(照相機)的圖。其中，圖1是示出外觀的概略立體圖。圖2是示出內部結構的結構框圖。

此外，圖3～圖6是取出本實施方式的液滴排除裝置而示出的圖。其中，圖3是從液滴排除裝置去除了蓋410時的主視圖，圖4是沿著圖3的[4]-[4]線的剖視圖。此外，圖5是簡化示出本實施方式的液滴排除裝置的基本結構部件的主要部分分解概略立體圖。圖6取出本實施方式的液滴排除裝置中的壓電元件、和與其連接的撓性印刷基板而示出，是示出壓電元件的信號電極面的俯視圖。

如圖1、圖2所示，作為本實施方式的圖像裝置的照相機1主要由鏡頭部100、機身部200、接口300(圖1中未圖示。參照圖2。另外在圖2中簡單記作“i/f”)、本實施方式的液滴排除裝置400構成。

這里，將鏡頭部100例示為如下的鏡頭鏡筒，但不限于該例，該鏡頭部100通過設置于其后端面的安裝部(未圖示)與設置于機身部200的前面的安裝部(未圖示)卡口連接，相對于機身部200拆裝自如地構成，在內部具有攝像光學系統。例如，也可以是相對于機身部200固定配置鏡頭部100的形態。

鏡頭部100主要具備如下部件而構成：攝像光學系統(前鏡頭118、對焦鏡頭101和變倍鏡頭102等)；光圈103；對焦鏡頭101用的驅動器104；變倍鏡頭102用的驅動器105；光圈103用的驅動器106；作為鏡頭部100側的子控制部的微型計算機(lucom)107；鏡頭部100用的閃存108；以及液滴排除裝置400。

另外，如上所述，在作為本實施方式的圖像裝置的照相機1中，示出了將本實施方式的液滴排除裝置400包含在鏡頭部100中而構成的例子，但不限于該形態。作為其他的形態例，例如可以構成為將液滴排除裝置400和鏡頭部100分體形成，能夠在鏡頭部100的前面側(前端部分)安裝液滴排除裝置400。該情況下，可以將液滴排除裝置400和鏡頭部100兩者一體地構成，還可以相對于鏡頭部100的前端部分拆裝自如地構成液滴排除裝置400。即，本實施方式的液滴排除裝置400只要是配設于鏡頭部100中的攝像光學系統的前面的形態即可。

通過前鏡頭118、對焦鏡頭101以及變倍鏡頭102等多個光學系統和光圈103等，構成了鏡頭部100中的攝像光學系統。該攝像光學系統是如下的結構部：使來自被攝體(拍攝對象物)的入射光透過，而將被攝體(拍攝對象物)的光學像形成在后述的攝像元件202的成像面上。

其中，對焦鏡頭101由主要對焦點調節做出貢獻的光學透鏡組構成。此外，變倍鏡頭102由主要對變倍動作(變焦動作)做出貢獻的光學透鏡組構成。并且，光圈103是構成光量調整機構的單元，該光量調整機構用于進行透過攝像光學系統的光束的光量調整。此外，前鏡頭118是配設于該攝像光學系統的最前面側的光學鏡頭。該前鏡頭118是形成為例如朝向沿著光軸o的方向的前方突出的光學鏡頭。具有這種形態的前鏡頭118的攝像光學系統是在例如構成為能夠得到廣視場角的廣視野光學系統中經常能看到的形態。即，對于在作為本實施方式的圖像裝置的照相機1中應用的攝像光學系統，應用了廣視野光學系統。

并且，對焦鏡頭101被驅動器104驅動。變倍鏡頭102被驅動器105驅動。光圈103被驅動器106驅動。這些驅動器104、105、106包含驅動機構和驅動電機等而構成，在作為后述的機身部200側的主控制部的微型計算機214的控制下，被鏡頭部100側的微型計算機107驅動控制。

另外，作為照相機1中的攝像光學系統，在上述例子中，示出了具有焦距可變式的變倍鏡頭102、且具有能夠進行焦點調節的對焦鏡頭101的形式，但不限于該例。例如，也可以是焦距固定的單焦點鏡頭(單焦點光學系統)。該情況下，不需要變倍鏡頭102及其驅動器105。此外，也可以是將對焦鏡頭101設為不可動的(設為固定的)固定焦點式的光學系統。該情況下，不需要對焦鏡頭101及其驅動器104。

微型計算機(lucom)107是進行鏡頭部100側的控制的子控制部。微型計算機107與后述的機身部200側的微型計算機(bucom)214之間，經由接口(i/f)300相互能夠通信地電連接。

另外，微型計算機107與微型計算機214之間的電連接在鏡頭部100被安裝到機身部200的狀態下建立(鏡頭拆裝式的情況)。并且，上述微型計算機107構成為相對于微型計算機214從屬地進行協作，并且作為該照相機1運轉。另外，在鏡頭部100和機身部200是一體式的照相機的情況下，微型計算機107、214可以構成為1個微型計算機。

閃存108是存儲鏡頭部100側的各種數據的存儲部。該閃存108所存儲的各種數據被機身部200側的微型計算機214適當地在規定的時機讀出，用于該照相機1中的各種控制。此外，可以在閃存108中存儲液滴排除裝置400的控制數據和控制程序。

液滴排除裝置400主要由以下部件等構成：防滴蓋111(光學元件)，其具有曲面形狀(圓頂型)的圓頂部、與構成圓頂部的曲面連接的平板狀的凸緣和圓筒這兩個形狀(設置部)；振動控制裝置401，其包含施振部件(壓電元件120；后述)，對該施振部件進行控制；加熱控制裝置402，其包含加熱部件(加熱器130；后述)，對該加熱部件進行控制；以及蓋部件410(圖2中未圖示)。液滴排除裝置400是如下的結構單元：用于使用規定的手段，排除如圖1所示那樣附著于防滴蓋111的外表面的液滴等(參照標號500)。

另外這里，作為液滴等附著于防滴蓋111的外表面的狀況，考慮如下情況：例如在將該照相機1設置于野外時，周圍環境是降雨或暴風雨等氣象狀況。此外，作為其他狀況，考慮如下情況：在照相機1側的設備內部溫度和外部溫度中，急劇產生了一方是低溫、另一方是高溫且濕度高的狀況。在這樣的狀況下，在防滴蓋111的外表面溫度與該防滴蓋111的外面側的外部空氣溫度之間，或者防滴蓋111的內表面與內面側的空間的溫度(內部空氣溫度)之間產生溫度差，由此在防滴蓋111的外面側或內面側產生液滴或水霧。該情況下，產生于防滴蓋111等上的水霧是液滴的細微的狀態。因此，在以下的說明中，簡單記作液滴等。

在液滴排除裝置400中，防滴蓋111是使用與上述攝像光學系統的前鏡頭118的外形相匹配地形成，形成為朝前方突出、且覆蓋上述前鏡頭118的前面側的曲面形狀(圓頂型)的透明玻璃或樹脂制的透明部件形成的光學元件。

如圖4等所示，上述防滴蓋111形成為具有圓頂部123、筒部122和凸緣部124。

上述圓頂部123是構成該防滴蓋111的主要部分的部位，具有光束穿過區域170，整體形成為曲面形狀。圓頂部123形成為能夠確保比光束穿過區域170(參照圖3)稍寬的區域的尺寸，該光束穿過區域170使透過該照相機1的鏡頭部100中的攝像光學系統的、來自被攝體的光束穿過。圓頂部123以朝向前面的視野角能夠得到大致180度的廣視野的方式形成。并且，構成為在該圓頂部123的內側區域，配設上述攝像光學系統的前鏡頭118的至少一部分。

上述筒部122(設置部)是如下的結構部：將上述圓頂部123的基端形成為延伸成圓筒狀的形態，具有朝向后方的開口。具體將后述，在該筒部122的內面側的規定的部位配設有加熱器130。

上述凸緣部124(設置部)在上述圓頂部123的基端與上述筒部122的連接部位的附近，從該部位朝向外周側在上述筒部122的周向上在整周上形成，具有與光軸o垂直的圓環狀的面。如后所述，在該凸緣部124的背面側配設有板狀的壓電元件120。

具體將后述，上述防滴蓋111構成為能夠支承振動控制裝置401和加熱控制裝置402的結構部件，保護攝像光學系統的前面側，且抑制液滴等從外部侵入，同時使來自被攝體(拍攝對象物)的光束透過。因此，防滴蓋111配置在攝像光學系統的光軸o上，且被配設成上述光軸o穿過該防滴蓋111的曲面形狀(圓頂)的頂點部分。

振動控制裝置401主要由壓電元件控制部109和壓電元件120(施振部件)構成(參照圖1等)。

壓電元件120是用于使防滴蓋111(光學元件)產生振動的施振部件。壓電元件120在防滴蓋111的規定的位置(后述的凸緣部124；參照圖3等)的內面側，在大致整周范圍內形成為呈圓環形狀且具有板厚，被粘接并固定設置成沿著上述凸緣部124的內面。

該壓電元件120例如由圓環板狀的壓電陶瓷等壓電材料形成，且構成為具有用于向壓電元件120的板厚方向施加電壓的兩個電極(171、172；參照后述的圖5、圖6)。該情況下，如圖5所示，一個(粘接面側)電極172在壓電元件120的一個端面回繞，經由側面172a在另一個面(非粘接側的面)的一部分形成了電極。上述兩個電極(171、172)與撓性印刷基板121電連接。雖然未圖示，但該撓性印刷基板121延伸至壓電元件控制部109(參照圖1)，并與其電連接。

另外，壓電元件120如上述那樣被粘接固定于防滴蓋111的一面(凸緣部124的背面)。

通過這樣的結構，當對壓電元件120在其板厚方向上施加來自壓電元件控制部109的頻率電壓時，在該壓電元件120中產生朝向規定的方向、即圓環形狀的徑向的伸縮振動。如后所述，該壓電元件120的振動構成為相對于防滴蓋111的圓頂部123成為圖7～圖10所示的形態，即，產生具有光軸o的同心圓狀的振動節(沒有振動振幅之處)的彎曲振動。

壓電元件控制部109是用于控制壓電元件120(施振部件)而使其產生規定的振動的驅動控制部。壓電元件控制部109是如下的電路部：通過由防滴蓋111的尺寸和材質確定的規定的頻率，使壓電元件120振動，對防滴蓋111進行使其產生規定的振動的控制。通過進行這樣的控制，防滴蓋111按照規定的頻率進行振動，由此能夠使附著于防滴蓋111的外表面的液滴500等(參照圖1)微小化并將其去除。并且，構成為還能夠通過防滴蓋111進行振動，去除附著在該防滴蓋111的外表面的塵埃等。

加熱控制裝置402主要由加熱控制部110和加熱器130(加熱部件)構成(參照圖1等)。

加熱器130是用于對防滴蓋111(光學元件)進行加熱的加熱部件。該加熱器130由形成為大致圓弧形狀的板狀的電阻材料形成，在防滴蓋111的例如上述筒部122的內面側，例如圖4所示那樣沿著y方向下端部內周緣，通過高導熱性的粘接劑或粘接片等進行粘接固定。如圖5所示，與上述壓電元件120的情況同樣地，該加熱器130在一端部延伸出撓性印刷基板131。并且，雖然省略了圖示，但該加熱器130經由該撓性印刷基板131與加熱控制部110(參照圖1)電連接。固定安裝有加熱器130的上述筒部的內周面的一個方向(y方向)的曲率為0，因此能夠毫不費力地將撓性的加熱器130固定安裝于內周面。上述筒部的內周面也可以是圓錐面，該情況下，曲率為0的方向(圓錐的母線方向)有無窮多，而能夠將撓性的板狀的加熱器130毫不費力地固定安裝于圓錐面。并且，上述筒部的內周面只要是具有曲率為0的方向的多邊形柱面、多棱錐面、橢圓柱面、橢圓錐面等在展開面時成為平面的面形狀，則能夠毫不費力地固定安裝撓性的板狀加熱器130。加熱器130如果不與筒部的固定面(內周面)緊貼，則無法將熱高效地傳遞給防滴蓋111，并且如果不是毫不費力地固定安裝于筒部的固定安裝面(內周面)，則由于防滴蓋111的振動或加熱器130的過熱而使得固定安裝劣化，從而產生脫開等問題。

另外，如上所述，加熱器130被粘接固定于防滴蓋111的筒部122的一面(內側面)。該情況下，加熱器130(加熱部件)被配置在相比上述壓電元件120(施振部件)的配置位置，在重力方向上接近地面的下方的區域中。加熱器130的形狀當然不限于上述例示的形狀。

利用這樣的結構，加熱器130作為加熱部件發揮功能，其構成為通過流過來自加熱控制部110的電信號的電流而發熱，對防滴蓋111進行加熱。

另外，施加到加熱器130的電信號可以是直流也可以是交流，對應于電流的大小而發熱。此外，為了使得防滴蓋111不過熱而成為高溫，可以構成為在防滴蓋111上安裝熱敏電阻等溫度檢測元件(未圖示)，將防滴蓋111的溫度信號反饋給加熱控制部110，對加熱器130的發熱進行控制。該情況下，溫度檢測元件優選配設于加熱器130的附近。

并且，加熱器130采用了粘接固定于防滴蓋111的形態，在該情況下，如后所述，通過沿著上述防滴蓋111的諧振振動的波節線部進行固定安裝，構成為不會阻礙防滴蓋111的圓頂部123的振動(具體將后述；參照圖7～圖10)。

此外，由加熱器130產生的熱傳遞至該加熱器130接觸的物質，但與加熱器130大面積地接觸的第2內部空間159(參照圖4；防滴蓋111的筒部122的內側空間；具體將后述)的氣體，例如空氣的導熱系數低至0.02w/(m·k)，因此由該加熱器130產生的熱大部分傳遞至防滴蓋111。另外，在由通常的玻璃構成防滴蓋111時，導熱系數為0.8w/(m·k)，成為比空氣大1位以上大的數值。因此，傳遞至防滴蓋111的熱還傳遞至與防滴蓋111接觸的氣體、后述的防滴密封件150(保持部件)，如果由例如硅橡膠形成這些防滴密封件150(保持部件)等的材料，則導熱系數為0.2w/(m·k)，比空氣大、但比防滴蓋111低，因此從防滴密封件150(保持部件)傳遞至防滴蓋111的熱不會泄漏，能夠高效地對防滴蓋111進行加熱。因此，理想的是，將上述防滴蓋111(光學元件)的導熱系數設定為比上述防滴密封件150(保持部件)的導熱系數大。

加熱控制部110是如下的驅動控制部：用于使加熱器130(加熱部件)流過電信號的電流，使該加熱器130發熱，進行加熱器130的溫度控制以便始終能夠保持恰當的溫度(例如60攝氏度～80攝氏度的程度)，利用該熱對防滴蓋111(光學元件)進行加熱。鏡頭部100的結構大致如上所述。另外，有關液滴排除裝置400的結構的更詳細的結構將后述。

另一方面，如圖2所示，本實施方式的照相機1中的機身部200主要由以下部件等構成：異物檢測部201、攝像元件202、模擬處理部203、模擬數字(a/d)轉換部204、ae處理部205、圖像處理部206、af處理部207、圖像壓縮解壓縮部208、lcd驅動器209、lcd210、存儲器接口(i/f)211、存儲介質212、sdram213、微型計算機214、閃存215、操作部216、總線217、電源電路218。

機身部200所包含的結構部件中的攝像元件202是如下的光電轉換元件：設置在上述攝像光學系統的光軸o上，具有在成像面上接收透過該攝像光學系統而形成的被攝體(拍攝對象物)的光學像、并進行光電轉換的功能。攝像元件202與模擬處理部203電連接。

模擬處理部203是如下的電路部：接收從上述攝像元件202輸出的圖像信號(模擬信號)，進行規定的信號處理。該模擬處理部203與模擬數字(a/d)轉換部204電連接。

模擬數字(a/d)轉換部204是如下的電路部：接收從上述模擬處理部203輸出的圖像信號(模擬信號)，并轉換為數字信號。該模擬數字(a/d)轉換部204經由總線217與機身部200側的微型計算機214電連接。

內部總線217是用于將照相機1的各個內部結構單元電連接的連接傳送路徑。該內部總線217是用于將由各結構單元產生的各種控制信號和圖像數據等傳遞到規定的結構單元的信號傳遞通路。

機身部200側的微型計算機(bucom)214是統一控制該照相機1的主控制部。該微型計算機214構成為控制機身部200側的各結構單元，并且如上述那樣，能夠與鏡頭部100側的微型計算機107協作來控制鏡頭部100的內部結構單元。

另外，在本實施方式中，示出了將作為照相機1中的主控制電路部的微型計算機214包含在機身部200內而構成的例子，但不限于該形態。例如，在具有多個照相機而構成的車載照相機系統等的情況下，可以構成為設置微型計算機214作為單一的控制電路部，通過與上述內部總線217同等的連接傳送路徑，連接該單一的控制電路部和多個照相機，該單一的控制電路部對多個照相機集中進行控制處理。

ae處理部205是如下的電路部：根據來自上述a/d轉換部204的數字圖像信號，進行自動曝光(ae)控制處理。

圖像處理部206是用于執行與數字圖像信號相關的其他必要的圖像處理的電路部。

af處理部207是如下的電路部：根據來自上述a/d轉換部204的數字圖像信號，進行自動焦點調節(af)控制處理(例如基于對比度檢測方式或像面相位差檢測方式的af處理)。

圖像壓縮解壓縮部208是如下的電路部：用于根據來自上述a/d轉換部204或來自上述圖像處理部206等的數字圖像信號，進行規定的壓縮處理，或者從存儲介質212(后述)讀入已存儲的圖像數據，進行規定的解壓縮處理。

lcd210是具有顯示圖像的顯示畫面的圖像顯示裝置。作為圖像顯示裝置，例如可應用液晶顯示器(liquidcrystaldisplay)等。該lcd210被lcd驅動器209驅動控制。

另外，在本實施方式的照相機1中，在機身部200中包含lcd210和lcd驅動器209而構成，但不限于這樣的形態。例如，可以構成為將lcd210和lcd驅動器209與機身部200分體構成，將兩者之間連接成能夠通過有線電纜或無線通信雙向進行通信，能夠進行圖像數據等的收發。

存儲介質212是存儲所取得的圖像數據等、照相機控制所需的規定的控制參數等的存儲部。作為存儲介質212，除了例如存儲卡形態的半導體存儲器等以外，還能夠應用盤形態或帶形態等各種形態的磁存儲介質等。該存儲介質212被存儲器接口(i/f)211驅動控制。

另外，在本實施方式的照相機1中，在機身部200中包含存儲介質212和存儲器接口(i/f)211而構成，但不限于這樣的形態。例如，可以構成為將存儲介質212和存儲器接口(i/f)211與機身部200分體構成，將兩者之間連接成能夠通過有線電纜或無線通信雙向進行通信，能夠進行圖像數據等的收發。并且，存儲介質212可以是固定在機身部200的內部的形態，也可以構成為相對于機身部200拆裝自如。

sdram(synchronousdynamicrandomaccessmemory：同步動態隨機存取存儲器)213是例如圖像數據等的臨時保管用存儲器，被用作進行基于圖像數據的信號處理等時的工作區等。

閃存215是預先存儲和收納使該照相機1動作時的各種控制程序等的非易失性存儲器。作為閃存215，例如可應用eeprom(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory：電可擦除可編程只讀存儲器)等。

操作部216由產生用于執行該照相機1的設定和動作的各種指示信號的多個操作部件和操作開關等構成。由該操作部216產生的指示信號被傳遞到微型計算機214，成為各種控制處理的觸發信號。此外，在監視照相機和車載照相機中，操作部216和照相機1不是一體的，作為照相機的操作裝置是分體的，在照相機與操作裝置之間通過有線或無線方式連接，構成圖1的照相機1。

電源電路218是如下的電路部：接收來自電力供給源的供電，轉換成構成該照相機1的各電路單元所需的電壓并進行供給。作為本照相機1的電力供給源，除了例如干電池等一次電池或蓄電池等二次電池等(以下稱作電池等)以外，還有通常的商用電源等。

異物檢測部201是檢測在防滴蓋111的表面是否附著有異物的電路部。異物檢測部201例如根據由攝像元件202取得并經過各種處理而從上述a/d轉換部204連續輸出的多個數字圖像信號，進行異物檢測。具體而言，通過進行比較例如照相機1的工作開始時的圖像與經過規定時間后的圖像的處理，進行異物檢測。

這里，異物是指附著于例如防滴蓋111的表面、而成為阻礙應取得的圖像的因素的物體，例如液滴或塵埃等。在防滴蓋111的表面附著有這些液滴或塵埃等的情況下，在取得的圖像內，應該會產生對比度極端低下的區域、或者液滴或塵埃的影像。此外，在防滴蓋111上產生了水霧的情況下，取得的圖像的整體區域或部分區域成為對比度極端低下的狀態，或出現無法得到清晰的圖像的狀況。

因此，上述異物檢測部201通過定期地比較取得圖像，檢測這樣的狀況。

在本實施方式的照相機1中，作為例如將照相機1固定的狀況，設想了長時間連續地拍攝規定的拍攝范圍的狀況下的使用。該情況下，拍攝的圖像內的拍攝對象物在大多情況下，基于時間經過的時效變化較少。因此，例如考慮進行如下這樣的圖像處理等來作為異物檢測處理：將在起動了照相機1的一開始時取得的圖像作為參考圖像進行記錄，每隔規定的時間間隔，將以后依次取得的圖像數據與上述參考圖像進行比較。機身部200的結構大致如上所述。

接口300是將鏡頭部100和機身部200電連接的連接部。在本實施方式中，如上所述，將鏡頭部100和機身部200構成為了拆裝自如，因此需要上述接口300，但在采用一體地構成鏡頭部100和機身部200的形態的情況下，上述接口300不是特別需要的，在鏡頭部100與機身部200的各結構單元之間內部鋪設與總線217等同等的連接傳送路徑即可。

另外，在照相機1中包含上述以外的其他結構單元來構成，但這些未圖示的結構單元是不與本發明直接關聯的部分，因此采用與以往通常的鏡頭部大致相同的結構，省略其詳細說明。

如上述那樣構成的照相機1的各結構部大致如以下那樣工作。首先，圖像處理部206按照微型計算機214的指令，對攝像元件202進行驅動控制。攝像元件202在規定的時機，依次取入圖像信號(模擬)，進行光電轉換。轉換后的圖像信號(模擬)在經過模擬處理部203、a/d轉換部204進行規定的處理后，由圖像處理部206轉換為視頻信號，并輸出到lcd210而進行顯示。使用者(用戶)通過確認該lcd210的顯示畫面，能夠視覺確認所取得的圖像。

此外，將從a/d轉換部204輸出的圖像數據臨時存儲到sdram213中。臨時存儲在該sdram213中的圖像數據在微型計算機214的控制下，通過圖像壓縮解壓縮部208轉換為jpeg數據等(靜態圖像數據的情況)或mpeg數據等(動態圖像數據的情況)后，經由存儲器i/f211保管到存儲介質212中。

在攝像光學系統的焦點調節控制中，一邊依次變更對焦鏡頭101在光軸o上的位置，一邊每次通過攝像元件202進行拍攝，根據所取得的圖像數據，在微型計算機214的控制下，在圖像處理部206中運算該圖像的對比度最高的位置，經由接口300將該運算結果傳遞到微型計算機107，該微型計算機107進行對焦鏡頭101在光軸o上的位置控制。測光(ae處理)也根據拍攝圖像，通過不進行光量檢測的公知的處理來進行。

接著，主要使用圖3～圖6，在以下說明本實施方式的液滴排除裝置400的機構的詳細結構。

如上所述，液滴排除裝置400主要由防滴蓋111、振動控制裝置401和加熱控制裝置402等構成。作為其主要結構部件，是防滴蓋111、壓電元件120和加熱器130等。并且，這些主要結構部件被支承框(baseframe)140固定支承。這里，支承框140是主要為了安裝固定防滴蓋111(光學元件)而設置的底座部件。

此外，在本實施方式的液滴排除裝置400中，如上所述，并且如圖4所示，蓋部件410被配置成覆蓋上述防滴蓋111的前面側。另外，在圖3中，為了避免附圖的繁雜而省略了蓋部件410的圖示。

該蓋部件410通過覆蓋防滴蓋111的基端側的凸緣部124的外周緣部，將配設有上述振動控制裝置401和上述加熱控制裝置402的部位附近從外部保護開來。

此外，蓋部件410整體形成為大致圓筒形狀，在大致中央部分形成有用于使成像光束穿過的開口。該開口與光束穿過區域170對應地形成為能夠充分確保該光束穿過區域170的尺寸，使得光束能夠穿過上述防滴蓋111的中央部分，發揮限制成像所不需要的有害光束入射的作用。并且，為了抑制有害光混入到成像光束，在該蓋部件410的內側面，進行了抑制該蓋部件410內的內部反射的表面處理、噴涂、植絨等處理。該蓋部件410以覆蓋支承框140的外周緣部的一部分那樣的形態，被固定于該支承框140。

另外，通過設置上述蓋部件410，在該蓋部件410的內壁、與上述防滴蓋111和上述支承框140之間，如上所述并且如圖4所示那樣形成了規定的空間(圖4的由標號169示出的空間)。

該空間169相對于上述防滴蓋111是外部空間。該空間169形成為能夠接收例如從上述防滴蓋111的表面上脫離且朝重力方向(y方向)的下方側滴落的液滴等。

在通常的情況下，該照相機1例如設為將攝像光學系統的光軸o設為水平狀態那樣的姿勢、或者將光軸o傾斜成使攝像光學系統的前面側朝向下方的狀態，被固定設置在期望的設施內等。

因此構成為，在以這樣的正規的姿勢而設置的照相機1中安裝的液滴排除裝置400的防滴蓋111的外表面附著的液滴等脫離時，這些液滴沿著防滴蓋111的外表面而朝重力方向(y方向)下方側落下，并進入上述空間169內。

并且，如圖4所示，上述蓋部件410在其周面上的規定的位置處，在重力方向(y方向)的靠近地面的區域穿設有貫通孔411。因此如上所述，構成為，進入上述空間169內并積聚在內部的液滴等經由上述貫通孔411排出到外部。即，上述蓋部件410的貫通孔411是作為排液口(排出口)發揮功能的結構部，其排出進入上述空間169內并積聚在內部的液滴等。

在本實施方式的液滴排除裝置400中，如上所述，對于防滴蓋111，示出了應用曲面形狀(圓頂型)的透明玻璃的例子。在該防滴蓋111的凸緣部124的外周緣部，在整周范圍內，緊貼地嵌合配置有形成為圓環形狀的防滴密封件150。在該狀態下，防滴密封件150與防滴蓋111的凸緣部124以水密狀態緊貼。因此，在該狀態下，防滴密封件150成為固定保持上述防滴蓋111(光學元件)的保持部件，并且作為抑制液滴等侵入到內部的防滴部件發揮功能。上述防滴密封件150由具有振動吸收性、并且導熱性比上述防滴蓋111低的材料，例如硅橡膠等橡膠材料形成。

此外，如圖3所示，在防滴密封件150上，在外周緣部的規定的部位，朝徑向突出設置有多個突出設置片154。在上述支承框140的一面側配置了安裝有該防滴密封件150的防滴蓋111時，該多個突出設置片154與設置于支承框140上的多個定位用突起部146抵接，由此進行該防滴蓋111的防滴密封件150的外周緣部在xy方向的定位。上述多個突出設置片154在防滴蓋111的周向上大致等間隔地設置于至少三處。通過該定位機構，還進行了防滴蓋111的繞光軸o的旋轉方向的定位。

這樣，防滴密封件150被嵌合配置于防滴蓋111的凸緣部124的外周緣部上的狀態下的防滴蓋111以被配置在支承框140的一個平面上的狀態，通過后述的規定的手段被固定設置于該支承框140。

支承框140是在大致中央部具有矩形的貫通開口145的殼體。該貫通開口145是用于使來自被攝體(拍攝對象物)的入射光束穿過、并將該光束引導至上述攝像光學系統的開口。支承框140由導熱性低的材料、例如使用合成樹脂等的樹脂成型部件形成。

如圖4所示，防滴蓋111以如下狀態被配置，在該狀態下，安裝有防滴密封件150的狀態的凸緣部124的平面被載置于支承框140的貫通開口145以外的部位的一面側。此時，在上述支承框140側的相對面，在與防滴蓋111的防滴密封件150相對的部位，形成有從該支承框140的一面朝向前面(z方向)突出的防滴蓋承托部141。

利用這樣的結構，在上述支承框140的一面側配置了安裝有防滴密封件150的防滴蓋111時，安裝于該防滴蓋111上的防滴密封件150的外周緣部的突出設置部154對上述多個定位用突起部146進行xy方向的定位，上述防滴蓋承托部141進行防滴密封件150的z方向的定位支承。

并且，在該狀態下，上述防滴蓋111的防滴密封件150被按壓部件151從前面(z方向)側朝向后方側的支承框140的防滴蓋承托部141按壓。該按壓部件151通過對具有彈簧特性的板狀金屬部件進行彎折加工，例如圖4所示那樣，截面形成為z字形狀。

按壓部件151使用螺釘152將基端側的一邊緊固固定于支承框140的一面。該情況下，上述按壓部件151被旋轉止動突起142限制了旋轉，該旋轉止動突起142在支承框140的一面朝向前面(z方向)突出設置。另一方面，上述按壓部件151被配置成，前端側的另一邊按壓防滴密封件150的前面側的按壓承托用突起部153。

利用這樣的結構，上述按壓部件151將防滴密封件150從前面側朝向后方側的支承框140按壓，由此將防滴密封件150與防滴蓋承托部141之間形成水密狀態。由此，由防滴蓋111、防滴密封件150和支承框140形成的內部空間(第1內部空間149和第2內部空間159；將后述)相對于外部成為了水密狀態。此外，認為被施加按壓部件151的按壓力的防滴密封件150與防滴蓋111的接觸部、以及防滴密封件150與防滴蓋承托部141的接觸部會阻礙防滴蓋111的振動，但通過用橡膠等有振動吸收性的材料形成防滴密封件150，且將上述兩個接觸部形成于基本不存在防滴蓋111的振動振幅的部位，從而形成了不會阻礙防滴蓋111的振動的構造。

即，具體而言，例如被施加按壓部件151的按壓力的防滴密封件150的按壓承托用突起部153、和支承框(baseframe)140的防滴蓋承托部141沿著最外周側的防滴蓋111的諧振彎曲振動的波節線部(未圖示)進行配置。由此，將防滴密封件150構成為不阻礙防滴蓋111的振動。

這里，第1內部空間149是在內部配置有壓電元件120的空間。換言之，在通過防滴蓋111而與外部隔開的內部空間內，在光束穿過區域170之外的部位，壓電元件120(施振部件)被配置在由防滴蓋111的凸緣部124、筒部122、支承框140的一面和防滴密封件150(保持部件)圍成的空間內。

此外，第2內部空間159是包含供用于形成圖像的光束穿過的光束穿過區域170的空間。在該第2內部空間159的后方，配置有該照相機1的鏡頭部100所包含的前鏡頭118。此外，如圖4所示，在構成該第2內部空間159的、防滴蓋111的與圓頂部123的內表面接續著的筒部124的內表面，配置有加熱器130。

另外，分別從上述壓電元件120和上述加熱器130延伸出的各個撓性印刷基板121、131分別被導出至該支承框140的后方外部(具體未圖示)。

此外，如圖5、圖6所示，上述壓電元件120具有用于在板厚方向上施加電壓的兩個電極171、172(參照圖5、圖6中標注斜線的部分)。該壓電元件120的背面側電極構造如圖6所示。即，上述兩個電極中的、至防滴蓋111的粘接面側的電極(標號172)被回繞至壓電元件120的側面(標號172a)，經由該側面電極172a在另一面(非粘接面側；圖6)的一部分形成了電極(標號172)。此外，在上述壓電元件120的該另一面(圖6中示出的面；非粘接面)，在上述電極(標號172)以外的區域中，形成另一電極(標號171)。這里，設用標號172表示的電極為地電極，設用標號171表示的電極為信號電極。此外，壓電元件120為板狀且粘接面平坦地形成，防滴蓋111的凸緣部124與圓頂部123的端部連續而設置在整周范圍內，并形成為2個方向的曲率為0的面、即平面，因此能夠使壓電元件120向凸緣部124的接合極其簡單，能夠使圓頂部123高效地產生振動。

以下，對這樣構成的本實施方式的液滴排除裝置400的作用進行說明。

圖7是概念性示出本實施方式的液滴除去裝置的作用的圖。

詳細地說，圖7是說明在防滴蓋111的圓頂部123的表面產生的振動、和通過該振動而從圓頂部123的外表面去除液滴等時的基本原理的圖。即，圖7示出了用xz面(包含x軸和y軸的平面)剖切將壓電體120安裝到防滴蓋111并粘接固定的狀態下的振動體(120+111)而得到的截面，并且示出了通過由信號電極171和地電極172將來自壓電元件控制部109的電壓信號施加到壓電元件120而產生的振動的概要。另外，圖7中，由實線示出的形狀表示未向壓電元件120進行施加的自然狀態，分別由長虛線和短虛線示出的形狀各自表示壓電元件120被施加電壓而伸縮并產生了振動的狀態。

在圖7中，壓電元件120中示出的箭頭v表示該壓電元件120的極化方向。這里，在對信號電極171施加正的電壓時，壓電元件120在板厚變薄的方向上收縮，并且在電極面的方向(水平方向；與箭頭v垂直的方向)上拉伸。于是，防滴蓋111的凸緣部124如圖7所示那樣彎曲，并且圓環的內外徑均擴大。該情況下，與凸緣部124接續著的圓頂部123的端部在徑向(與光軸o垂直的方向)上擴展。

另一方面，在向信號電極171施加負的電壓時，壓電元件120在板厚變厚的方向上拉伸，并且在電極面的方向上收縮。于是，防滴蓋111的凸緣部124如圖7所示那樣彎曲，并且圓環的內外徑均縮小。該情況下，圓頂部123的端部在徑向上收縮。

對應于這樣的凸緣部124的移位，在防滴蓋111中，與該凸緣部124連接的圓頂部123移位。并且，在將規定的頻率的電壓信號施加到壓電元件120時，該振動體(111+120)進行諧振，使防滴蓋111產生圖7所示那樣的彎曲振動。該彎曲振動在彎曲方向上具有多個基本不振動的波節(標號420)。這多個波節420如在本實施方式中例示那樣，在圓頂部123由曲面形成的情況下，是以光軸o為中心的同心圓。為了在與圓頂部123的表面垂直的方向上高效地產生具有振幅的上述那樣的彎曲振動，最好在與圓頂部123的端部表面垂直的方向上施振，這由固定安裝于設置于圓頂部端部的凸緣部124上的板狀的壓電元件120來實現。

具有這樣的結構的振動體(111+120)的本實施方式的液滴排除裝置400的作用如下所述。

在圖7中，在防滴蓋111的圓頂部123的進行具有振幅的彎曲振動的區域上附著的液滴等500由于該振動，成為多個微小液滴501，各自在振動的振幅方向上飛散(圖7的標號f)。該情況下，當設重力方向為與光軸o垂直的方向(圖7所示的箭頭g方向)時，對各微小液滴501施加重力，因此其大部分朝重力方向g落下而被去除。

但是此時，例如由于空氣的流動等，從防滴蓋111的表面飛散并脫離的微小液滴501有時會再次附著到圓頂部123的表面上。此外，還有時從最開始起，在圓頂部123的彎曲振動的區域中就附著有微小液滴501。基于壓電元件120的彎曲振動的作用力與液滴等的質量成比例，因此其產生力較小，從而無法用彎曲振動去除上述那樣的微小液滴501。

但是，可知對于質量小的微小液滴501，用于使其蒸發的熱量較小即可。因此，通過加熱器130對防滴蓋111進行加熱，由此針對附著于防滴蓋111的表面的質量小的微小液滴501，能夠在極短時間內使其蒸發(圖7的標號h)。由此，附著于圓頂部123的微小液滴501也被去除。另外，即使不設置加熱器130，只要外部環境是常溫程度，則微小液滴501自然蒸發，液滴從圓頂部被去除。

圖8、圖9是示意性示出在圖7的圓頂部123的表面產生的振動的圖。圖8僅示出了圖7的圓頂部123的外表面。此外，圖9將不振動的狀態作為振幅0來示出圖7的振動振幅，縱軸是振幅，橫軸是從光軸o起的角度θ。

圖10是示意性示出在如下情況下產生的彎曲的諧振振動的圖，該情況是指：與為了產生圖7的振動而向壓電元件120施加的電壓的頻率相比，向壓電元件120施加了更高的規定的頻率。圖9與圖10的振動的波節位置不同，在將各個頻率的電壓依次施加到壓電元件120時，圓頂部123的整個表面具有振動振幅，能夠去除附著于圓頂部123的液滴。

另外，在本實施方式的液滴排除裝置400中，設置覆蓋防滴蓋111的外周緣部的蓋部件410而構成。因此，沿著防滴蓋111的外表面而朝重力方向g的下方流落的液滴等被引導(被導水導液)至蓋部件410的作為承托部的空間169并聚集。例如，構成為通過上述振動作用而從圓頂部123的表面去除的一些微小液滴501在蓋部件410的空間169中被接住。并且，進入該空間169內并積聚在內部的液滴等穿過蓋部件410的貫通孔411，不對防滴蓋111產生影響，能夠容易地排出到外部。

接著，在以下說明本實施方式的液滴排除裝置400的壓電元件控制部109。圖11是概略示出本實施方式的液滴排除裝置中的壓電元件控制部的結構的電路圖。圖12是示出從圖11的壓電元件控制部中的各結構部件輸出的各信號的形態的時序圖。

壓電元件控制部109具有圖11所示的電路結構，在其各個部分中生成利用圖12的時序圖表示的波形信號(sig1～sig4)，根據這些信號如下進行控制。

如圖11所示，壓電元件控制部109由n進制計數器182、1/2分頻電路183、反相器184、多個mos晶體管q00、q01、q02、變壓器185、電阻r00、電壓控制電路186構成。

構成為通過與上述變壓器185的一次側連接的mos晶體管q01和mos晶體管q02的導通/截止切換動作，在該變壓器185的二次側產生規定周期的信號(sig4)，根據該規定周期的信號來驅動壓電元件120，使固定安裝有該壓電元件120的防滴蓋111產生諧振駐波。

另外，在以下的說明中，說明為壓電元件控制部109被機身部200側的微型計算機(bucom)214控制，但實際上，通過機身部200側的微型計算機(bucom)214與鏡頭部100側的微型計算機(lucom)107協作來進行一系列的控制處理。在以下的說明中，為了避免繁雜，主要記述為基于機身部200側的微型計算機(bucom)214的控制。

機身部200側的微型計算機(以下稱作bucom)214經由設置為控制端口的3個io端口p_pwcont、io端口d_ncnt、io端口vcnt、以及在該bucom214內部存在的時鐘發生器181，如以下那樣控制壓電元件控制部109。

時鐘發生器181以與施加給壓電元件120的信號頻率相比足夠高的頻率將脈沖信號(基本時鐘信號)輸出到n進制計數器182。該輸出信號是圖12的時序圖表示的波形的信號sig1。并且，該基本時鐘信號被輸入到n進制計數器182。

n進制計數器182對該脈沖信號進行計數，每當達到規定的值“n”時，輸出計數結束脈沖信號。即，將基本時鐘信號分頻為1/n。該輸出信號是圖12的時序圖表示的波形的信號sig2。

該分頻后的脈沖信號的高電平與低電平的占空比不會成為1：1。因此，通過1/2分頻電路183將占空比轉換為1：1。另外，該轉換后的脈沖信號對應于圖12的時序圖表示的波形的信號sig3。

在該轉換后的脈沖信號的高電平的狀態時，被輸入了該信號的mos晶體管q01導通。另一方面，經由反相器184向mos晶體管q02施加該脈沖信號。因此，在脈沖信號的低電平的狀態時，被輸入了該信號的mos晶體管q02導通。在與變壓器185的一次側連接的mos晶體管q01和mos晶體管q02交替導通時，在二次側產生圖12的信號sig4那樣的周期的信號。

根據電源電路218的單元的輸出電壓和驅動壓電元件120所需要的電壓來確定變壓器185的繞組比。另外，電阻r00是為了限制過大的電流流過變壓器185而設置的。

在驅動壓電元件120時，mos晶體管q00處于導通狀態，而且必須從電源電路218向變壓器185的中心抽頭施加電壓。并且，在該情況下，mos晶體管q00的導通/截止控制通過bucom217的io端口p_pwcont來進行。此外，電壓控制電路186經由bucom214的io端口vcnt而被控制，從而控制施加到變壓器185的1次側的電壓。在使變壓器185的1次側的電壓變化時，2次側的電壓對應地變化，施加到壓電元件120的電壓變化。于是，壓電元件120的位移量變化，防滴蓋111的諧振彎曲振動的振幅變化。因此，能夠通過電壓控制電路186，控制防滴蓋111的諧振彎曲振動的振幅。

n進制計數器182的設定值“n”能夠由bucom214的io端口d_ncnt來設定，因此bucom214能夠通過適當控制設定值“n”，任意變更壓電元件120的驅動頻率。

此時，能夠利用如下的式(6)計算頻率。即，

fdrv＝fpls/2n…(6)。

其中，n是對n進制計數器182的設定值，fpls是時鐘發生器181的輸出脈沖的頻率，fdrv是施加給壓電元件120的信號的頻率。另外，在bucom214中進行基于該式(6)的運算。

接著，使用圖13、圖14，在以下說明本實施方式的液滴排除裝置400中的控制處理。圖13、圖14是本實施方式的液滴排除裝置中的控制處理的流程圖。其中，圖13是本實施方式的液滴排除裝置的主控制的流程圖。此外，圖14是由機身部側微型計算機(bucom)進行的施振動作的流程圖。

圖13所示的流程圖所涉及的控制程序主要在機身部200側的bucom214中運行。通過用于起動照相機1的規定的操作，例如對操作部216所包含的電源開關進行接通(on)操作，開始(起動)該控制程序的運行。

首先，最初在步驟s101中，執行用于起動該照相機1的處理。即，bucom214控制電源電路218，開始向構成該照相機1的各電路單元供給電力。并且，執行各個電路的初始設定動作。

接著，在步驟s102中，bucom214調用施振動作處理，經由壓電元件控制部109控制壓電元件120，執行用于使防滴蓋111振動的控制處理。另外，該施振動作處理的詳情之后將通過圖14的子例程進行敘述。

接著，在步驟s103中，bucom214調用加熱動作處理，經由加熱控制部110控制加熱器130，執行用于加熱防滴蓋111的控制處理。

接著，在步驟s104中，bucom214執行拍攝動作處理。該拍攝動作處理是如下的一系列處理：接收驅動攝像元件202而依次取得的圖像數據，在依次實施了規定的圖像處理后，在sdram213中或經由存儲器i/f在記錄介質212中記錄圖像數據。該拍攝動作處理是與以往的在使用攝像元件取得圖像的通常形態的照相機中進行的處理相同的處理。

在步驟s105中，bucom214控制圖像處理部206和異物檢測部201等，執行檢測在防滴蓋111的表面是否存在異物的異物檢測動作處理。該異物檢測動作處理是基于在上述步驟s104中取得的圖像數據進行的圖像處理(以上已具體敘述)。

在步驟s106中，bucom214確認在上述步驟s105的處理中是否檢測到了異物。這里，在檢測到異物的情況下，進入步驟s107的處理。此外，在未檢測到異物的情況下，進入步驟s108的處理。

在上述步驟s106的處理中確認檢測到異物的情況下進入步驟s107時，在該步驟s107中，bucom214執行變更施振動作的施振動作變更處理。該施振動作變更處理是如下這樣的控制處理：例如提高電壓控制電路186的輸出電壓，施加振動振幅大的、更強的振動。然后，返回到上述步驟s102的處理。此外，通過延長施加到液滴或塵埃等異物的、防滴蓋111的諧振彎曲振動的施加時間，作用于異物的振動能量增大，也能夠提高從防滴蓋111去除異物的效果。

另外，上述異物檢測動作處理是反復地定期進行的，但在無論何時都持續檢測到異物、而無法排除異物那樣的情況下，例如在從步驟s106向步驟s107的檢測確認判定的分支超過了規定次數的情況下，分支到另一處理序列，在此，可以持續發出在lcd210上的警告顯示等，并且返回到原來的通常處理。如果使用者(用戶)視覺確認到lcd210的警告顯示，則使用者(用戶)能夠手動地擦拭防滴蓋111的表面等、采取一些強制性措施，由此能夠進行異物排除。

返回到圖13，在上述步驟s106的處理中未確認到檢測出異物而進入步驟s108時，在該步驟s108中，bucom214繼續通常的施振動作處理和加熱動作處理的執行。

接著，在步驟s109中，bucom214繼續進行拍攝動作處理的執行。

然后，在步驟s110中，bucom214監視由操作部216等產生的指示信號，確認是否未產生用于停止拍攝動作的指示信號(拍攝停止信號)。這里，拍攝停止信號是指例如停止拍攝動作的指示信號或電源斷開信號等。

在通過上述步驟s110的處理確認到拍攝停止信號的情況下，進入接下來的步驟s111的處理。此外，在未確認到拍攝停止信號的情況下，返回到上述步驟s108的處理。

在上述步驟s110的處理中確認到拍攝停止信號而進入步驟s111的處理時，在該步驟s111中，bucom214控制壓電元件控制部109來執行施振動作停止處理。

接著，在步驟s112中，bucom214控制加熱控制部110來執行加熱動作停止處理。然后，結束(end)一系列的處理序列。

接著，以下使用圖14說明圖13的步驟s102的施振動作處理序列的詳情。

首先，在圖14的步驟s201中，bucom214從閃存215讀出與用于驅動防滴蓋111的驅動時間(toscf0)和驅動頻率(諧振頻率：noscf0)相關的數據。

接著，在步驟s202中，bucom214從io端口d_ncnt將驅動頻率noscf0輸出到壓電元件控制部109的n進制計數器182并進行設定(參照圖11)。

然后，步驟s203中，bucom214將控制標記p_pwcont設定為“hi”。由此，壓電元件120按照規定的驅動頻率(noscf0)對防滴蓋111施振，執行振落在該防滴蓋111的表面附著的液滴等的振動動作。

接著，在步驟s204中，bucom214在規定的驅動時間(toscf0)的期間內，在使防滴蓋111振動的狀態下待機。

在經過上述步驟s204的規定的時間(toscf0)后，接著在步驟s205中，bucom214將控制標記p_pwcont設定為“lo”。由此，液滴排除動作停止。之后，恢復(返回)到原來的處理序列。該情況下，返回到圖13的流程圖，進入下一步驟s103的處理。

另外，本實施方式的液滴排除裝置中的施振動作處理不限于在上述圖13中說明的例子，還可以考慮其他形態的施振動作處理。例如，圖15所示的流程圖示出本實施方式中的施振動作處理的變形例。在本變形例的施振動作處理中，防滴蓋111的動作與在上述圖13中說明的上述一個實施方式的施振動作處理稍有不同。

即，在上述一個實施方式中，采用了如下形態：將防滴蓋111的驅動頻率設為f0(固定值)而在防滴蓋111中產生駐波。與此相對，在本變形例中，依次變更而增加驅動頻率，由此，即使不進行追隨由于環境溫度等而變化的諧振頻率那樣的嚴格的驅動頻率控制，也通過掃描包含諧振頻率的變化范圍的寬頻帶，產生振動振幅大的振動。

此外，在防滴蓋111的形狀尺寸或材質由于制造時的部件偏差等而發生了變化的情況下，諧振頻率可能會較大程度地變化。因此，為了使每個產品的壓電元件120的驅動均勻，需要按照每個產品設定準確的諧振頻率。該情況下，當以不是諧振頻率的頻率進行驅動時，振動速度有時也會下降。

因此，如果應用以下說明的本變形例中示出那樣的頻率控制，則能夠通過極其簡單的控制電路來進行基于諧振頻率的壓電元件120的驅動，因此，即使產生了由于制造時的部件偏差而引起的諧振頻率的偏差，也可得到能夠始終進行恰當的控制這一效果。

以下，通過圖15的處理序列，說明本變形例的施振動作處理中的頻率控制。

首先，在圖15的步驟s211中，bucom214從閃存215讀出與用于使防滴蓋111振動的驅動時間(toscf0)、驅動開始頻率(noscfs)、頻移量(δf)、驅動結束頻率(noscfe)相關的數據。

接著，在步驟s212中，bucom214對驅動頻率(noscf)設定驅動開始頻率(noscfs)。

接著，在步驟s213中，bucom214從io端口d_ncnt將驅動頻率(noscf)輸出到壓電元件控制部109的n進制計數器182并進行設定。

在步驟s214中，bucom214將控制標記p_pwcont設定為“hi”。由此，壓電元件120按照規定的驅動頻率(noscf)對防滴蓋111施振，使該防滴蓋111產生振動振幅小的駐波振動。這里，當振動振幅小時，附著于防滴蓋111的表面的液滴等有時無法去除。

在步驟s215中，bucom214在規定的驅動時間(toscf0)的期間內，在使防滴蓋111振動的狀態下待機。

在經過上述步驟s215的規定的時間(toscf0)后，接著在步驟s216中，bucom214進行是否為驅動頻率(noscf)＝驅動結束頻率(noscfe)的比較判定。這里，在判定為兩者不一致的情況(判定為“否”)下，進入步驟s217的處理。此外，在判定為兩者一致的情況(判定為“是”)下，進入下一步驟s218的處理。

在上述步驟s216的處理中判定為“否”而進入步驟s217的處理時，在該步驟s217中，bucom214對驅動頻率(noscf)加上頻移量(δf)，再次設定驅動頻率(noscf)。然后，返回到上述步驟s213的處理。

在上述步驟s216的處理中判定為“是”而進入步驟s218的處理時，在該步驟s218中，bucom214將p_pwcont設定為“lo”。由此，壓電元件120的施振動作結束。然后，結束一系列的處理序列，恢復(返回)到原來的處理序列。

如上所述，在變更了頻率的情況下，駐波振動的振幅增大。因此，如果將驅動開始頻率(noscfs)、頻移量(δf)和驅動結束頻率(noscfe)設定成通過駐波的諧振頻率，則能夠進行以下控制，即，在防滴蓋111中首先產生振動振幅小的駐波振動，然后駐波振動的振幅逐漸增大，在成為諧振振動后，駐波振動振幅減小。并且，如果存在規定以上的振動振幅(振動速度)，則能夠可靠地排除附著于防滴蓋111的表面的液滴等，因此能夠在某個規定的頻率范圍內進行液滴等的排除。另一方面，在1個諧振彎曲模式中，有時在光束穿過區域170中產生振動的波節(波節線)。該情況下，改變驅動頻率而以不同的諧振彎曲模式依次進行驅動即可，在多個諧振彎曲模式的諧振頻率接近的情況下，可以按照在前述規定的頻率范圍內包含多個諧振頻率的方式進行驅動。

此外，如果將驅動開始頻率(noscfs)與驅動結束頻率(noscfe)之間在一定程度上變寬，則能夠吸收由于由壓電元件120和防滴蓋111構成的結構單元的溫度、或在這各個部件的制造時產生的偏差而引起的諧振頻率的變化。因此，能夠利用極其簡單的電路結構，可靠地振落附著于防滴蓋111的液滴等。

并且，在存在諧振頻率接近的多個振動模式的情況下，能夠通過設定包含這多個振動模式的驅動頻率范圍，實現控制時間的縮短和控制的簡單化。

如以上所說明那樣，根據上述一個實施方式，對于附著于曲面狀(圓頂型)的防滴蓋111的表面的液滴等，能夠通過防滴蓋111的振動動作使其微小化而可靠地排除，并且即使在通過防滴蓋111的振動而微小化的液滴等再次附著到防滴蓋111的表面的情況下，這些微小化液滴等也能夠通過自然蒸發、或加熱器130對防滴蓋111的加熱動作而在短時間內蒸發，從而能夠可靠地排除。并且，防滴蓋111的振動動作還能夠振落附著于防滴蓋111的表面的塵埃等。

因此，在將應用了本實施方式的液滴排除裝置400的圖像裝置應用于例如野外設置、或大多設置于使用者(用戶)的手不容易夠到的場所的照相機系統，具體而言，例如定點觀察照相機、監視或防盜照相機系統等、車載照相機系統等的情況下，能夠容易且可靠地排除和去除例如由于降雨等而附著于攝像光學系統的前面側的成像光束穿過區域中的雨水等液滴、水霧等或塵埃等，因此能夠成為可始終取得清晰的圖像的圖像裝置。

[變形例]

圖16是示出有關本實施方式的液滴排除裝置中的防滴蓋以及壓電元件(由它們構成的振動體)的一個變形例的主要部分分解立體圖(相當于上述一個實施方式的圖5的圖)。

在本變形例中，與上述一個實施方式相比，僅壓電元件120a的形態、固定安裝壓電元件120a的防滴蓋111的部位(筒部122)、撓性印刷基板121不同。本變形例中的壓電元件120a形成為圓筒狀。在該壓電元件120a中，在內周面形成地電極172，其一部分從一個端面起延伸并布線至外周面。此外，信號電極171形成于該壓電元件120a的外周面。此外，各電極171、172在壓電元件120a的外周面，與撓性印刷基板121的各個對應的電極電連接。壓電元件120a的內周面是圓筒面，且進行固定安裝的防滴蓋111的筒部122的外周面是圓筒面，從而能夠進行穩定的固定安裝。此外，壓電元件120a的外周面也是圓筒面，從而能夠電氣穩定地固定安裝連接撓性板狀的撓性印刷基板121。此外，用陶瓷制造圓筒形狀的壓電元件120a也比較容易。

這樣形成的筒狀的壓電元件120a配置成在防滴蓋111的筒部122的外周面側對其進行覆蓋，即配置成在壓電元件120a的內周側嵌合防滴蓋111的筒部122，并通過粘接等固定安裝到防滴蓋111。

在這樣的形態的本變形例中，通過應用筒狀的壓電元件120a，能夠進一步減小防滴蓋111中的凸緣部124的外徑尺寸。另外，在采用本變形例所示的結構的情況下，防滴密封件150僅密封并支承防滴蓋111(的凸緣部124的外緣部)即可。因此，在形成液滴排除裝置400a中的水密構造時，能夠采用更簡單的構造，因此作為整體能夠有助于小型化。

另外，作為防滴蓋111中的水密構造的形態例，例如考慮如下這樣的結構：在防滴蓋111的凸緣部124的外周面上形成周槽，使例如由橡膠材料等制成的o環形狀的防滴密封件與該周槽嵌合配置。

圖17～圖20是示出有關本實施方式的液滴排除裝置中的防滴蓋以及壓電元件(由它們構成的振動體)的另一變形例的圖。其中，圖17是示出壓電元件的信號電極面的俯視圖(相當于上述一個實施方式的圖6)。圖18是概念性示出該壓電元件的極化結構的圖。圖19概念性示出了在從光軸o方向觀察圓頂部123時以一定的緯度產生的振動振幅。圖20是將橫軸作為圓周角φ來示出圖19的振動的圖。

在本變形例中，關于壓電元件120b的形狀，與上述一個實施方式同樣，形成為板狀圓環。在該變形例中，壓電元件120b的極化以與上述一個實施方式不同的形態形成。即，在本變形例中，如圖17所示，在圓周方向上將相同形狀的極化區域沿周向角度大致相等地配置，極化方向沿著圓周方向交替地互為反向。

并且，在整個極化范圍內，通過信號電極171施加頻率電壓。于是，交替產生壓電元件120b在周向上拉伸的區域和同樣地收縮的區域，在將規定的頻率的電壓施加到壓電元件120b時，在圓頂部123的表面，產生如圖18、圖19所示那樣的振動。在本變形例的結構的情況下，在圓頂部123產生的諧振彎曲振動沿著圓頂部123的經線產生振動的波節420(參照圖19)。

本變形例的彎曲振動也具有振動的波節420，因此構成為通過與不同的振動組合，來排除附著于圓頂部123的液滴等。例如，在通過上述一個實施方式中示出的諧振頻率的電壓，對本變形例的壓電元件120b進行驅動時，能夠容易地產生上述一個實施方式中示出的振動。

在本發明的各實施方式中，作為用于拍攝的設備，列舉使用攝像元件來處理數字圖像數據的照相機作為一例來進行了說明，但作為能夠應用本發明的液滴排除裝置的照相機，例如可以是鏡頭型照相機，也可以是單反形式或緊湊型的數字照相機。并且，還可以是攝像機或攝影機等那樣的動態圖像用的照相機。此外，當然也可以是在包含移動電話或智能手機等在內的便攜信息終端(pda：personaldigitalassist個人數字助理)等中內置的照相機。此外，還可以是作為在附著液滴的環境下使用的光學設備的內窺鏡、顯微鏡那樣的工業用或醫療用的光學設備，此外，除了監視照相機、車載用照相機或固定型的照相機等以外，例如對于安裝于電視接收器或個人計算機等上的照相機，也可能產生同樣的問題，因此能夠應用本發明的技術。

另外，在上述各實施方式中說明的各處理序列只要不違反其性質，則能夠容許順序的變更。因此，針對上述處理序列，例如可以變更各處理步驟的執行順序、同時執行多個處理步驟、或者每執行一系列的處理序列時使得各處理步驟的順序不同。即，關于權利要求、說明書和附圖中的動作流程，即使為了方便，使用“首先”、“接著”等進行了說明，但也不是意味著必須按該順序進行實施。此外，對于構成這些動作流程的各步驟，當然還能夠適當省略不影響發明本質的部分。

此外，這里說明的技術中的、主要以流程圖說明的控制和功能大多能夠通過軟件程序進行設定，能夠通過由計算機讀取并執行該軟件程序而實現上述控制和功能。該軟件程序作為計算機程序產品，是預先在產品制造過程中，在上述存儲介質或存儲部等中，具體而言在例如軟盤、cd-rom等非易失性存儲器等可移動介質、硬盤、易失性存儲器等存儲介質中存儲或記錄其整體或一部分的電子數據。此外，能夠與其不同地，在產品出貨時、或者經由可移動介質或通信線路進行流通或提供。即使在產品出貨后，使用者自身也能夠經由通信網絡、互聯網等下載這些軟件程序并安裝到計算機中，或者從存儲介質安裝到計算機中，而使其進行動作，由此能夠容易地實現本實施方式的拍攝裝置。

本發明不限于上述實施方式，當然能夠在不脫離發明主旨的范圍內實施各種變形和應用。并且，上述實施方式包含了各種階段的發明，可以通過所公開的多個結構要素的適當組合提取各種發明。例如，即使從上述一個實施方式所示的全部結構要素中刪除幾個結構要素，也能夠解決發明要解決的課題，并且，在能夠得到發明的效果的情況下，刪除了該結構要素的結構也可以作為發明而被提取。并且，可以適當組合不同實施方式的結構要素。本發明除了被所附權利要求限定以外，不被其特定的實施方式制約。

本發明不僅僅限于在車載照相機系統、監視或防盜照相機系統等圖像裝置中應用的液滴排除裝置，還能夠廣泛應用于其他形態的圖像裝置，例如在濕潤環境試驗室內使用的觀察用照相機、在體育競技等時由運動員等佩戴而使用的所謂運動照相機、搭載于小型模型飛行體(所謂的無人機等)且在野外環境下使用的觀察用照相機等被用于各種用途的動態圖像或靜態圖像拍攝用照相機。

此外，還能夠應用于在汽車、火車、飛機等交通工具中使用的前照燈或尾燈等，具有覆蓋照明光源的蓋部件的照明裝置等。

并且，還同樣能夠應用于在光學系統的前面側設置有半球形狀(圓頂型)的防滴蓋部件的觀察裝置，例如望遠鏡、雙筒鏡、單筒鏡等。

進而，還同樣能夠應用于機器人等中的用于圖像識別等的攝像光學系統。

除了這些以外，還同樣能夠應用于使用例如透過型液晶顯示裝置等放大投影圖像的投影型圖像顯示裝置等。