TW201345239A - 除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法。除塵系統包含：一振動產生模組、一振動偵測單元、一比較單元及一控制單元。振動產生模組之振動元件設置於一攝像裝置之一透光物件上，振動元件被驅動產生一振動以進行除塵。振動偵測單元設置於透光物件上，以偵測透光物件於振動時之一振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號。比較單元判斷回饋訊號超過門檻值則產生一控制訊號。控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生相對應之振動以進行除塵。如此，本發明可確實的得到物件之振幅，以進一步做更精確的控制及調整振動。

Description

除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法

本發明是有關於一種除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法，特別是有關於一種直接偵測透光物件之振幅，進而決定振動產生模組產生振幅之方式，以進行振動除塵之除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法。

隨著數位時代的來臨，且在科技的不斷進步下，可換鏡頭式數位相機，例如數位類單眼相機（DSLR）之銷售價格日漸走向平民化，以使得可換鏡頭式數位相機已成為幾乎人手一台的必備3C產品。可換鏡頭式數位相機之優點在於其畫質優良，且其可供使用者因應攝像目的之需求，以可更換為適當焦段之攝像鏡頭。然，因其可換鏡頭之功能，也使得於更換鏡頭的過程中，可能會有灰塵或雜物侵入可換鏡頭式數位相機之內部，而黏附於影像感應器上。此情形即會造成影像上可能出現許多的灰點，進而影響了整張影像之質感及使用者之心情。另一方面，亦可能因攝像鏡頭之內部或外部的玻璃上黏著灰塵或雜物，而產生類似於上述之情形。

於習知技術中，大部分係以一振動元件對影像感應器或攝像鏡頭上之玻璃進行振動，以使灰塵或雜物由影像感應器上脫落或攝像鏡頭上之玻璃。而於振動元件對影像感應器或攝像鏡頭上之玻璃進行振動除塵時，大多是利用微處理器根據振動元件之驅動訊號來調整適當之振幅，以使振動元件進行振動除塵。然，使用此種控制方式，須振動元件本身製作產生的誤差也要預先校正後方能有最佳振動，且振動元件之適當振幅，並不一定是影像感應器或攝像鏡頭上之玻璃上之適當振幅，即便調整振動元件至適當的振幅，也可能不是影像感應器或攝像鏡頭上之玻璃上之適當振幅。再者，振動元件大多為壓電材料，其容易受到溫度變化而有不同的振動幅度，故通當需要額外設立一溫度偵測元件對振動元件進行溫度偵測，以產生一補償值進而修正振動條件。此方式，需有額外的元件及電路，其對於產品日漸小型化的今日實為一大阻礙。

綜觀前述問題，本發明之發明人思索並設計一種除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法，以解決習知技術之未能有效調整適當的影像感應器或攝像鏡頭上之玻璃之振幅之問題。

根據本發明之目的，提出一種除塵系統，以應用於一攝像裝置之一透光物件，其包含：一振動產生模組、一振動偵測單元、一比較單元及一控制單元。振動產生模組包含一振動元件；振動元件設置於攝像裝置之透光物件上；振動元件被驅動產生一振動以進行除塵。振動偵測單元設置於透光物件上，以偵透光測物件於振動時之一振幅變化並轉換作相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號。比較單元判斷回饋訊號是否超過一門檻值；若超過門檻值則產生一控制訊號。控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生相對應之振動以進行除塵。

其中，當回饋訊號超過門檻值時，控制訊號更可包含一特定振幅，其可為對應透光物件之振幅；控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生對應於特定振幅之振動以進行除塵。

其中，比較單元判斷回饋訊號於一時間區間後仍未超過門檻值時，比較單元可產生一停止訊號，以使控制單元控制振動產生模組停止使振動元件產生振動。

其中，門檻值可根據一預先振動掃描後之一最大值或最大值乘以一預定比例而產生。

其中，控制單元可控制振動產生模組產生非駐波或行進波，以使振動元件產生振動，且振動偵測單元可為一電容式麥克風。

其中，振動產生模組更可包含一頻率控制單元，其根據不同之工作範圍或模式及控制訊號，以決定產生振動之頻率。

根據本發明之目的，另提出一種攝像裝置，其包含：一影像感應器、一振動產生模組、一振動偵測單元、一比較單元及一控制單元。影像感應器接收一光學訊號並將光學訊號轉換為一影像訊號。振動產生模組包含一振動元件；振動元件設置於影像感應器上；振動元件被驅動產生一振動以進行除塵。振動偵測單元設置於影像感應器上，以偵測影像感應器於振動時之一振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號。比較單元判斷回饋訊號是否超過一門檻值，若超過門檻值則產生一控制訊號。控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生相對應之振動以進行除塵。

其中，當回饋訊號超過門檻值時，控制訊號更可包含一特定振幅，其可為對應影像感應器之振幅；控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生對應於特定振幅之振動以進行除塵。

其中，比較單元判斷回饋訊號於一時間區間後仍未超過門檻值時，比較單元可產生一停止訊號，以使控制單元控制振動產生模組停止使振動元件產生振動。

其中，門檻值可根據一預先振動掃描後之一最大值或最大值乘以一預定比例而產生。

其中，控制單元可控制振動產生模組產生非駐波或行進波，以使振動元件產生振動，且振動偵測單元可為一電容式麥克風。

其中，振動產生模組更可包含一頻率控制單元，其根據不同之工作範圍或模式及控制訊號，以決定產生振動之頻率。

根據本發明之目的，再提出一種振動除塵方法，其包含下列步驟：
將一振動產生模組之一振動元件設置於一攝像裝置之一透光物件上；
利用振動產生模組使振動元件產生一振動以進行除塵；
利用振動偵測單元設置於透光物件上，以偵測透光物件於振動時之一振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號；
藉由一比較單元判斷回饋訊號是否超過一門檻值，若超過門檻值則產生一控制訊號；以及
透過一控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生相對應之振動以進行除塵。

其中，當回饋訊號超過門檻值時，控制訊號更可包含一特定振幅，其可為透光物件之振幅；振動除塵方法更可包含下列步驟：
以控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生對應於特定振幅之振動以進行除塵。

其中，振動除塵方法更可包含下列步驟：
以比較單元判斷回饋訊號是否超過門檻值，於一時間區間後回饋訊號仍未超過門檻值，則比較單元產生一停止訊號；以及
以控制單元根據停止訊號控制振動產生模組停止使振動元件產生振動。

其中，門檻值可根據一預先振動掃描後之一最大值或最大值乘以一預定比例而產生。

其中，控制單元可控制振動產生模組產生非駐波或行進波，以使振動元件產生振動，且振動偵測單元可為一電容式麥克風。

其中，振動產生模組更可包含一頻率控制單元；振動除塵方法更包含下列步驟：
以頻率控制單元根據不同之工作範圍或模式及控制訊號，以決定產生振動之頻率。

承上所述，依本發明之除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法，其可具有一或多個下述優點：
(1) 此除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法可藉由振動偵測單元對影像感應器或攝像鏡頭之玻璃進行偵測，藉此可減少溫度偵測元件之使用，以減低成本以簡化電路。
(2) 此除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法可藉由比較單元判斷回饋訊號是否超過門檻值，以產生最佳之振動，藉此可省略使用微處理器進行計算而找到最佳之振動，進而簡化電路與元件，並降低成本。
(3) 此除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法可藉由振動偵測單元對影像感應器或攝像鏡頭之玻璃進行偵測，藉此可確實的獲得影像感應器或攝像鏡頭之玻璃之振幅，以更精確的調整振動。

為利貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

本發明之除塵系統，其適用於一攝像裝置之一透光物件（如影像感應器或攝像鏡頭之玻璃）的振動除塵，攝像裝置可為可換鏡頭式相機或數位單眼相機等，為便於更暸解本發明之技術特徵，底下是以可換鏡頭式相機為實施例，但實際可運用之範疇並不僅以此所限制。

請參閱第1圖，其係為本發明之除塵系統之方塊圖。如圖所示，本發明之除塵系統10適用於一攝像裝置1，其包含了一振動產生模組101、一振動偵測單元102、一比較單元103及一控制單元104。振動產生模組101包含了一振動元件1011，振動元件1011被驅動產生一振動10111以進行除塵；振動元件1011可為壓電元件，其設置於攝像裝置1之一透光物件11之一面上，其中透光物件11可為攝像裝置1之攝像鏡頭上之光學玻璃。振動偵測單元102藉由一金屬材質之平板，以設置於透光物件11之另一面上，以偵測透光物件11於振動111時之振幅變化並轉換成相對應的電性訊號（如振幅變化所產生的電壓變化），以持續輸出一回饋訊號1021。比較單元103判斷回饋訊號1021是否超過一門檻值1031；若未超過則持續進行偵測；若超過門檻值1031則產生一控制訊號1032。控制單元104根據控制訊號1032控制振動產生模組101，藉由振動產生模組101使振動元件1011產生相對應之振動10111以進行除塵。

請進一步參閱第2圖，其係為本發明之除塵系統之示意圖。具體而言之，當除塵系統10對攝像裝置1之透光物件11進行除塵時，除塵系統10之振動產生模組101先使振動元件1011產生振動10111，以連帶使得透光物件11隨之產生振動111。此時，振動偵測單元102利用透光物件11之振動111時之振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出回饋訊號1021，並持續傳送至比較單元103。比較單元103陸續地接收回饋訊號1021，並陸續地判斷回饋訊號1021是否大於一預設的門檻值1031。若比較單元103判斷回饋訊號1021未超過門檻值1031時，則會持續接收並判斷。當比較單元103判斷回饋訊號1021超過門檻值1031時，則比較單元103產生控制訊號1032，並傳送至控制單元104。此時，控制單元104根據控制訊號1032以對振動產生模組101進行控制，進而使振動元件1011產生相對應於控制訊號1032之振動10111，以連帶使透光物件11產生振動111。其中值得注意的是，門檻值1031可為一預先振動掃描後之一最大值或最大值乘以一預定比例而產生，例如最大值的80％等。而預先振動掃描可於出廠檢驗或校正時進行，並同時設定門檻值1031，亦可留置使用者自行設定。順帶一提的是，當控制單元104控制振動產生模組101使振動元件1011產生振動10111，振動產生模組101以產生非駐波或行進波之方式，以使振動元件1011產生振動10111，且振動偵測單元102可為一電容式麥克風，但不以此為限。

請一併參閱第3圖及第4圖，第3圖係為本發明之攝像裝置之方塊圖；第4圖係為本發明之攝像裝置之示意圖。本實例與前述類似，其類似之部分於此不再贅述。如圖所示，攝像裝置1包含了一振動產生模組101、一振動偵測單元102、一比較單元103、一控制單元104及一影像感應器12。影像感應器12可為互補式金氧半導體元件（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）或電荷耦合元件（Charge-Coupled-Device，CCD），其接收來自於一攝像鏡頭13之一光學訊號131，並將光學訊號131轉換為一影像訊號122，以顯示於攝像裝置1之一顯示單元14或儲存攝像裝置1之儲存單元15。振動產生模組101更包含了一頻率控制單元1012，其根據不同之工作範圍或模式（例如不同材料厚度與特性），並搭配控制訊號1032，以決定振動產生模組101使振動元件1011產生振動10111之幅度或頻率。

當使用者經由顯示單元14所顯示之影像訊號122得知影像感應器12上附著有塵點或異物。使用者可自行經由控制鈕（未繪示於圖中）或觸控模組（未繪示於圖中）進行振動除塵。於一開始時，振動產生模組101使振動元件1011產生振動10111，以連帶使得影像感應器12產生振動121。此時，振動偵測單元102進行影像感應器12之偵測。振動偵測單元102偵測影像感應器12產生振動121之振幅，並根據影像感應器12之振動121的振幅變化，而轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出回饋訊號1021。

接著，比較單元103判斷振動偵測單元102持續傳來的回饋訊號1021是否超過門檻值1031。當回饋訊號1021超過門檻值1031時，則比較單元103產生一控制訊號1032。若回饋訊號1021未超過門檻值1031，則比較單元103持續進行判斷之動作，當比較單元103持續判斷於一時間區間（如1分鐘等）後，回饋訊號1021仍未超過門檻值1031，此時比較單元103則產生一停止訊號1033，以使控制單元104據以控制振動產生模組101停止使振動元件1011產生振動10111。

另一方面，當回饋訊號1021超過門檻值1031並產生控制訊號1032後，比較單元103將其傳送至控制單元104；此時，控制單元104接收並根據控制訊號1032，且同時搭配頻率控制單元1012依據不同之工作範圍或模式所決定之頻率，以對振動產生模組101進行控制，而使振動元件1011產生相對應於控制訊號1032之振動10111，以連帶使影像感應器12產生振動121。其中值得注意的是，當回饋訊號1021超過門檻值1031時，控制訊號1032包含一特定振幅10321，此特定振幅10321為回饋訊號1021超過門檻值1031時，振動元件1011或影像感應器12之振幅。也就是說，當控制單元104根據控制訊號1032以對振動產生模組101進行控制時，此時的振動元件1011所產生之振動10111的振幅值為該特定振幅10321之值。而其中以回饋訊號1021超過門檻值1031時，振動元件1011之振幅作為特定振動10321，為一較佳的實施態樣，但不以此為限。

請參閱第5圖，其係為本發明之振動除塵方法之步驟圖。如圖所示，本發明之振動除塵方法，其適用於一攝像裝置之一透光物件。振動除塵方法包含下列步驟：
（S51）將一振動產生模組之一振動元件設置於一攝像裝置之一透光物件上；
（S52）利用振動產生模組使振動元件產生一振動以進行除塵；
（S53）利用一振動偵測單元設置於透光物件上，以偵測透光物件於振動時之一振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號；
（S54）藉由一比較單元判斷回饋訊號是否超過一門檻值，若超過門檻值則產生一控制訊號；以及
（S55）透過一控制單元根據控制訊號控制振動產生模組，使振動元件產生相對應之振動以進行除塵。

本發明之振動除塵方法的詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之除塵系統及攝像裝置時描述過，在此為了簡略說明便不再敘述。

綜上之所述，本發明除塵系統、攝像裝置及其振動除塵方法，其藉由振動偵測單元直接對影像感應器或攝像鏡頭之玻璃進行偵測，且經由比較單元產生包含一特定振幅之控制訊號後，控制單元直接控制振動產生模組，使振動元件產生該特定振幅之振動，以連帶使得影像感應器或攝像鏡頭之玻璃產生振動。藉此，可不受振動元件易因溫度變化的影響，進而減少溫度偵測元件之使用。且更藉由直接使用特定振幅之方式，故可省略經由微處理器計算後方可得知最佳之振動的過程，因而可節省或簡化習知技術的電路與元件，以降低成本。再者，因直接對影像感應器或攝像鏡頭之玻璃進行偵測，而非對振動元件進行偵測，因振動元件之振動並非影像感應器或攝像鏡頭之玻璃上的實際振動，故直接對影像感應器或攝像鏡頭之玻璃進行偵測可確實的獲得影像感應器之振幅，以更精確的調整振動。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．攝像裝置

10．．．除塵系統

101．．．振動產生模組

1011．．．振動元件

10111．．．振動元件之振動

1012．．．頻率控制單元

102．．．振動偵測單元

1021．．．回饋訊號

103．．．比較單元

1031．．．門檻值

1032．．．控制訊號

10321．．．特定振幅

1033．．．停止訊號

104．．．控制單元

11．．．透光物件

111．．．透光物件之振動

12．．．影像感應器

121．．．影像感應器之振動

122．．．影像訊號

13．．．攝像鏡頭

131．．．光學訊號

14．．．顯示單元

15．．．儲存單元

S51~S55．．．步驟

第1圖 係為本發明之除塵系統之方塊圖。

第2圖 係為本發明之除塵系統之示意圖。

第3圖 係為本發明之攝像裝置之方塊圖。

第4圖 係為本發明之攝像裝置之示意圖。

第5圖 係為本發明之振動除塵方法之步驟圖。

1．．．攝像裝置

10．．．除塵系統

101．．．振動產生模組

1011．．．振動元件

10111．．．振動元件之振動

102．．．振動偵測單元

1021．．．回饋訊號

103．．．比較單元

1031．．．門檻值

1032．．．控制訊號

104．．．控制單元

11．．．透光物件

111．．．透光物件之振動

Claims (18)

1. 一種除塵系統，適用於一攝像裝置之一透光物件，其包含：
   一振動產生模組，包含一振動元件，該振動元件係設置於該攝像裝置之該透光物件上，該振動元件被驅動產生一振動以進行除塵；
   一振動偵測單元，係設置於該透光物件上，以偵測該透光物件於振動時之一振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號；
   一比較單元，係判斷該回饋訊號是否超過一門檻值，若超過該門檻值則產生一控制訊號；以及
   一控制單元，係根據該控制訊號控制該振動產生模組，使該振動元件產生相對應之該振動以進行除塵。
2. 如申請專利範圍第1項所述之除塵系統，其中當該回饋訊號超過該門檻值時，該控制訊號更包含一特定振幅，其係對應該透光物件之振幅，該控制單元係根據該控制訊號控制該振動產生模組，使該振動元件產生對應於該特定振幅之該振動以進行除塵。
3. 如申請專利範圍第1項所述之除塵系統，其中該回饋訊號於一時間區間後仍未超過該門檻值時，該比較單元產生一停止訊號，以使該控制單元控制該振動產生模組停止使該振動元件產生該振動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之除塵系統，其中該門檻值係根據一預先振動掃描後之一最大值或該最大值乘以一預定比例而產生。
5. 如申請專利範圍第1項所述之除塵系統，其中該控制單元係控制該振動產生模組產生非駐波或行進波，以使該振動元件產生該振動，且該振動偵測單元係為一電容式麥克風。
6. 如申請專利範圍第1項所述之除塵系統，其中該振動產生模組更包含一頻率控制單元，其根據不同之工作範圍或模式及該控制訊號，以決定產生該振動之頻率。
7. 一種攝像裝置，其包含：
   一影像感應器，係接收一光學訊號並將該光學訊號轉換為一影像訊號；
   一振動產生模組，包含一振動元件，該振動元件係設置於該影像感應器上，該振動元件被驅動產生一振動以進行除塵；
   一振動偵測單元，係設置於該影像感應器上，以偵測該影像感應器於振動時之一振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號；
   一比較單元，係判斷該回饋訊號是否超過一門檻值，若超過該門檻值則產生一控制訊號；以及
   一控制單元，係根據該控制訊號控制該振動產生模組，使該振動元件產生相對應之該振動以進行除塵。
8. 如申請專利範圍第7項所述之攝像裝置，其中當該回饋訊號超過該門檻值時，該控制訊號更包含一特定振幅，其係對應該影像感應器之振幅，該控制單元係根據該控制訊號控制該振動產生模組，使該振動元件產生對應於該特定振幅之該振動以進行除塵。
9. 如申請專利範圍第7項所述之攝像裝置，其中該回饋訊號於一時間區間後仍未超過該門檻值時，該比較單元產生一停止訊號，以使該控制單元控制該振動產生模組停止使該振動元件產生該振動。
10. 如申請專利範圍第7項所述之攝像裝置，其中該門檻值係根據一預先振動掃描後之一最大值或該最大值乘以一預定比例而產生。
11. 如申請專利範圍第7項所述之攝像裝置，其中該控制單元係控制該振動產生模組產生非駐波或行進波，以使該振動元件產生該振動，且該振動偵測單元係為一電容式麥克風。
12. 如申請專利範圍第7項所述之攝像裝置，其中該振動產生模組更包含一頻率控制單元，其根據不同之工作範圍或模式及該控制訊號，以決定產生該振動之頻率。
13. 一種振動除塵方法，其包含下列步驟：
    將一振動產生模組之一振動元件設置於一攝像裝置之一透光物件上；
    利用該振動產生模組使該振動元件產生一振動以進行除塵；
    利用一振動偵測單元設置於該透光物件上，以偵測該透光物件於振動時之一振幅變化並轉換成相對應的電性訊號，以持續輸出一回饋訊號；
    藉由一比較單元判斷該回饋訊號是否超過一門檻值，若超過該門檻值則產生一控制訊號；以及
    透過一控制單元根據該控制訊號控制該振動產生模組，使該振動元件產生相對應之該振動以進行除塵。
14. 如申請專利範圍第13項所述之振動除塵方法，其中當該回饋訊號超過該門檻值時，該控制訊號更包含一特定振幅，其係對應該透光物件之振幅，該振動除塵方法更包含下列步驟：
    以該控制單元根據該控制訊號控制該振動產生模組，使該振動元件產生對應於該特定振幅之該振動以進行除塵。
15. 如申請專利範圍第13項所述之振動除塵方法，其中更包含下列步驟：
    以該比較單元判斷該回饋訊號是否超過該門檻值，於一時間區間後該回饋訊號仍未超過該門檻值，則該比較單元產生一停止訊號；以及
    以該控制單元根據該停止訊號控制該振動產生模組停止使該振動元件產生該振動。
16. 如申請專利範圍第13項所述之振動除塵方法，其中該門檻值係根據一預先振動掃描後之一最大值或該最大值乘以一預定比例而產生。
17. 如申請專利範圍第13項所述之振動除塵方法，其中該控制單元係控制該振動產生模組產生非駐波或行進波，以使該振動元件產生該振動，且該振動偵測單元係為一電容式麥克風。
18. 如申請專利範圍第13項所述之振動除塵方法，其中該振動產生模組更包含一頻率控制單元，該振動除塵方法更包含下列步驟：
    以該頻率控制單元根據不同之工作範圍或模式及該控制訊號，以決定產生該振動之頻率。