(57)【要約】  振動体の透光性部分に付着した水滴等の移動及び霧化を容易に行うことを可能とする、振動装置を提供することにある。  対向し合っている第１及び第２の主面１５ａ，１５ｂを有する透光性部分と、透光性部分に連なっており、透光性部分と共に主振動で振動する振動部とを有する振動体と、振動部に固定されている圧電振動子とを備え、透光性部分の中心と重ならない位置に、主振動とは異なる局在化振動を発生させる複数の局在化振動部が設けられている、振動装置。
2017221622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向し合っている第１及び第２の主面を有する透光性部分と、前記透光性部分に連なっており、前記透光性部分と共に主振動で振動する振動部とを有する振動体と、
前記振動部に固定されている圧電振動子と、
を備え、
前記透光性部分の中心と重ならない位置に、前記主振動とは異なる局在化振動を発生させる複数の局在化振動部が設けられている、振動装置。
【請求項２】
前記主振動及び前記局在化振動が励振されるように、前記圧電振動子が前記振動体の前記振動部に固定されている、請求項１に記載の振動装置。
【請求項３】
前記局在化振動部が、前記透光性部分に設けられており、かつ前記透光性部分の残りの部分と、ヤング率、密度及びポアソン比のうち少なくとも１つにおいて異なっている、請求項１または２に記載の振動装置。
【請求項４】
前記局在化振動部が、前記透光性部分に設けられており、かつ前記透光性部分の残りの部分よりも厚みが薄い薄肉部である、請求項１または２に記載の振動装置。
【請求項５】
前記薄肉部において、前記透光性部分の前記第１及び第２の主面のうち少なくとも一方に凹部が設けられている、請求項４に記載の振動装置。
【請求項６】
前記凹部が、前記第１の主面に設けられている、請求項５に記載の振動装置。
【請求項７】
前記局在化振動部が、前記透光性部分の残りの部分と異なる材料からなる部分を有する、請求項１または２に記載の振動装置。
【請求項８】
前記局在化振動部が前記振動部に設けられている、請求項１または２に記載の振動装置。
【請求項９】
前記局在化振動部の平面形状が、円形である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１０】
前記局在化振動部の数が偶数である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１１】
前記振動体が、筒状本体と、前記筒状本体の開口を閉じている蓋部とを有し、前記蓋部に前記透光性部分が設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１２】
前記振動体が、矩形板状の形状を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１３】
前記圧電振動子を駆動するための駆動回路を更に備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１４】
前記圧電振動子の駆動信号の周波数を変化させる駆動周波数変更装置をさらに備える、請求項１３に記載の振動装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の振動装置と、
前記振動装置の前記振動体の前記第２の主面の外部を撮影するために、前記第１の主面に対向するように設けられている撮像素子とを備える、撮像装置。
【請求項１６】
前記撮像素子の視野外に前記局在化振動部が位置している、請求項１５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性部分を含む振動体を振動させる振動装置、該振動装置を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、雨滴等の水滴除去機能が設けられたカメラが種々提案されている。下記の特許文献１では、カメラ本体の前方に、ドーム型カバーが配置されている。ドーム型カバーに円筒部が連結されている。円筒部には、圧電振動子が固定されている。ドーム型カバーに水滴が付着した場合、圧電振動子を振動させる。それによって、円筒部及びドーム型カバーを振動させ、水滴をドーム型カバーから除去する。【０００３】
他方、下記の特許文献２では、カメラの前方に、超音波トランスデューサ、接着剤層部分及び外部レンズが配置されている。外部レンズに水滴が付着した場合、超音波トランスデューサに交流信号電圧を印加する。それによって、超音波トランスデューサを振動させ、超音波トランスデューサに連結されている外部レンズを振動させる。それによって、外部レンズに付着した水滴を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３８７６８号公報
【特許文献２】特開２００７−８２０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２に記載の水滴除去機能付きカメラでは、水滴等を確実に除去するためには、ドーム型カバーや外部レンズを強く振動させねばならなかった。しかしながら、ドーム型カバーや外部レンズ等の材料や形状が様々であったため、付着した水滴を確実に除去することが困難であった。また、泥のような水と土との混合物が付着した場合、確実に除去し得ないことがあった。【０００６】
本発明の目的は、振動体の透光性部分に付着した水滴等の移動及び霧化を容易に行うことを可能とする、振動装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、本発明に係る振動装置が備えられている撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る振動装置は、対向し合っている第１及び第２の主面を有する透光性部分と、前記透光性部分に連なっており、前記透光性部分と共に主振動で振動する振動部とを有する振動体と、前記振動部に固定されている圧電振動子と、を備え、前記透光性部分の中心と重ならない位置に、前記主振動とは異なる局在化振動を発生させる複数の局在化振動部が設けられている。【０００８】
本発明に係る振動装置のある特定の局面では、前記主振動及び前記局在化振動が励振されるように、前記圧電振動子が前記振動体の前記振動部に固定されている。【０００９】
本発明に係る振動装置の他の特定の局面では、前記局在化振動部が、前記透光性部分に設けられており、かつ前記透光性部分の残りの部分と、ヤング率、密度及びポアソン比のうち少なくとも１つにおいて異なっている。この場合には、局在化振動部が、残りの部分と、ヤング率、密度及びポアソン比のうち少なくとも１つにおいて異なるように構成するだけで、局在化振動部を容易に構成することができる。【００１０】
本発明に係る振動装置のさらに他の特定の局面では、前記局在化振動部が、前記透光性部分に設けられており、かつ前記透光性部分の残りの部分よりも厚みが薄い薄肉部である。この場合には、透光性部分に厚みの薄い部分を設けるだけで局在化振動部を設けることができる。【００１１】
本発明に係る振動装置の別の特定の局面では、前記薄肉部において、前記透光性部分の前記第１及び第２の主面のうち少なくとも一方に凹部が設けられている。この場合には、第１及び第２の主面のうち少なくとも一方に凹部を設けるだけで、局在化振動部を設けることができる。【００１２】
本発明に係る振動装置のさらに他の特定の局面では、前記凹部が、前記第１の主面に設けられている。この場合には、第２の主面を外側に位置させることにより、凹部が設けられていない第２の主面についた水滴等を容易に霧化することができる。【００１３】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記局在化振動部が、前記透光性部分の残りの部分と異なる材料からなる。この場合には、異なる材料からなる部分を設けるだけで局在化振動部を構成することができる。【００１４】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記局在化振動部が前記振動部に設けられている。【００１５】
本発明に係る振動装置の別の特定の局面では、前記局在化振動部の平面形状が、円形である。この場合には、局在化振動が分散し難い。従って、局在化振動の振幅を大きくすることができる。【００１６】
本発明に係る振動装置のさらに別の特定の局面では、前記局在化振動部の数が偶数である。この場合には、逆相で振動する２組の局在化振動部を設けることができる。【００１７】
本発明に係る振動装置のさらに他の特定の局面では、前記振動体が、筒状本体と、前記筒状本体の開口を閉じている蓋部とを有し、前記蓋部に前記透光性部分が設けられている。【００１８】
本発明に係る振動装置のさらに他の特定の局面では、前記振動体が、矩形板状の形状を有する。【００１９】
本発明に係る振動装置のさらに他の特定の局面では、前記圧電振動子を駆動するための駆動回路が更に備えられている。【００２０】
本発明に係る振動装置のさらに他の特定の局面では、前記圧電振動子の駆動信号の周波数を変化させる駆動周波数変更装置がさらに備えられている。この場合には、駆動信号の周波数を変化させることにより、主振動モード及び局在化振動モードを効果的に励振させることができる。【００２１】
本発明に係る撮像装置は、本発明に従って構成されている振動装置と、前記振動装置の前記振動体の前記第２の主面の外部を撮影するために、前記第１の主面に対向するように設けられている撮像素子とを備える。この場合には、第２の主面に付着した水滴等を透光性部分において容易に移動及び霧化させることができる。【００２２】
本発明に係る撮像装置のさらに他の特定の局面では、前記撮像素子の視野外に前記局在化振動部が位置している。この場合には、撮像素子の視野内において、透光性部分に付着していた水滴等を容易に視野外に移動し、除去することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る振動装置及び該振動装置を備える撮像装置によれば、透光性部分に付着した水滴等を、容易に移動させ、かつ霧化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の正面断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置における筒状本体と、筒状本体に固定されている圧電振動子とを説明するための部分切欠き斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態の振動装置における局在化振動部が設けられている蓋部を第１の主面側から見た斜視図である。
【図４】図４は、圧電振動子に設けられる電極を説明するための平面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、蓋部における振動モードを説明するための模式的平面図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態において、励振される局在化振動を説明するための模式的平面図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態の振動装置において、励振される主振動モードを説明するための模式的平面図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置において、駆動信号の周波数と、励振される振動モードの応答との関係を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施形態の振動装置において励振される局在化振動モードの変位分布を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施形態の振動装置において励振される局在化振動モードの変位分布を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施形態の変形例における局在化振動部を説明するための模式的平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第２の変形例を説明するための正面断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第３の変形例を説明するための正面断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第４の変形例を説明するための正面断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施形態に係る振動装置における局在化振動部の正面断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３の実施形態に係る振動装置の正面断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４の実施形態に係る振動装置の分解斜視図である。
【図１８】図１８は、本発明の第４の実施形態に係る振動装置における局在化振動部を説明するための斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第５の変形例を説明するための斜視図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第６の変形例を説明するための平面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第７の変形例を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２６】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の正面断面図である。
【００２８】
撮像装置１は、撮像素子２を有する。撮像素子２としては、従来より、画像を電気信号に変換するのに用いられている一般的な撮像素子を広く用いることができる。撮像素子２の前方には、複数のレンズ３ａ〜３ｃが収納されたレンズ収納体４が設けられている。他方、撮像素子２は、支持部５により支持されている。支持部５の下端はベースプレート６に連結されている。
【００２９】
上記撮像素子２及びレンズ収納体４は、第１の実施形態に係る振動装置１１内に配置されている。振動装置１１は、振動体１２と、圧電振動子１３とを備える。
【００３０】
振動体１２は、本実施形態では、励振部としての円筒状の筒状本体１４と、筒状本体１４の上方の開口を閉じている蓋部１５とを有する。
【００３１】
図２は、この筒状本体１４、圧電振動子１３及び支持部１６が積層されている構造を示す部分切欠き斜視図である。筒状本体１４の下面に圧電振動子１３が固定されている。より詳細には、円筒状の支持部１６の上面にドーナツ状の凹部１６ａが設けられている。この凹部１６ａ内に、圧電振動子１３が設けられている。圧電振動子１３は、支持部１６と、筒状本体１４とに挟まれて、固定されている。
【００３２】
他方、蓋部１５は、円板状の形状を有する。図１に示すように、蓋部１５は、対向し合う第１，第２の主面１５ａ，１５ｂを有する。この蓋部１５は、本実施形態では、透明な合成樹脂からなる。透明なガラス等の他の透光性材料を用いてもよい。
【００３３】
本実施形態では、蓋部１５の全体が、透光性部分とされている。もっとも、蓋部の中央領域が透光性部分とされていてもよく、透光性部分の外側が光を透過させない部分であってもよい。
【００３４】
対向し合う第１，第２の主面１５ａ，１５ｂのうち、第１の主面１５ａが、レンズ収納体４と対向するように配置されている。従って、第２の主面１５ｂの外側が、撮像素子２を含むカメラにより撮影され得る。
【００３５】
なお、撮像素子とは、特に限定されず、ＣＣＤ、ＣＭＯＳレーダー（ＲＡＤＡＲ）、ライダー（ＬＩＤＥＲ）などを用いることができる。
【００３６】
ところで、蓋部１５は、本実施形態では、透明な第１の円板状プレート１７と、第１の円板状プレート１７に貼り合わされた第２の円板状プレート１８とを有する。第１の円板状プレート１７及び第２の円板状プレート１８は、透明なガラス素材または透明な合成樹脂からなる。また、第２の円板状プレート１８には、複数の貫通孔が設けられている。それによって、蓋部１５には、下面側にすなわち第１の主面１５ａ側に開いた凹部１８ａ，１８ｂが設けられている。図３は、蓋部１５を第１の主面１５ａ側から見た斜視図である。蓋部１５は、円板状の形状を有し、複数の凹部１８ａ〜１８ｄを有する。凹部１８ｃ，１８ｄも、第２の円板状プレート１８に貫通孔を設けることにより形成されている。
【００３７】
従って、蓋部１５では、凹部１８ａ〜１８ｄが設けられている部分が、残りの部分に比べて薄肉部とされている。この薄肉部により、後述する局在化振動が生じる。従って、凹部１８ａ〜１８ｄが設けられている部分が、局在化振動を生じる局在化振動部である。
【００３８】
なお、振動装置１１では、上記蓋部１５の全体が透光性部分とされており、該透光性部分に、励振部を構成している筒状本体１４が連なっている。透光性部分である蓋部１５と、筒状本体１４とは、共に振動するように構成されている。
【００３９】
なお、本実施形態では、蓋部１５は、筒状本体１４に固定されている。この固定構造は特に限定されない。蓋部１５が、筒状本体１４に接着剤を用いて固定されていてもよい。また、蓋部１５の外周面と、筒状本体１４の端部内周面に、それぞれ螺合し合うネジを設けてもよい。蓋部１５と筒状本体１４を螺合させることにより一体化してもよい。あるいは、蓋部１５と筒状本体１４とを、同じ材料により一体形成されていてもよい。
【００４０】
圧電振動子１３は、リング状圧電素子２１，２１を有する。リング状圧電素子２１とリング状圧電素子２１とが、リング状金属板２２を介して積層されている。リング状金属板２２は、一方電位に接続される端子を兼ねている。リング状圧電素子２１，２１の積層方向外側面には、それぞれ、他方の端子としての電極２３，２４が設けられている。
【００４１】
図４は、電極２３の形状を説明するための平面図である。図４に示すように、リング状圧電素子２１の上面に、リング状の電極２３が設けられている。図１に示した電極２４も同様に、リング状の形状を有している。
【００４２】
リング状圧電素子２１，２１は、厚み方向に一様に分極処理されている。もっとも、一方のリング状圧電素子２１と、他方のリング状圧電素子２１とは、厚み方向において逆方向に分極処理されている。上記圧電振動子１３に、交流信号からなる駆動信号を与える。その結果、圧電振動子１３は、伸縮し、体積変化を生じる。そして、縦振動と呼吸振動とが励振される。そして、圧電振動子１３が固定されている振動部としての筒状本体１４が振動し、蓋部１５も、筒状本体１４と共に振動する。蓋部１５が振動する場合、様々な振動モードの振動が生じ得る。
【００４３】
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、蓋部１５における振動モードを説明するための模式的平面図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）において、白抜きの部分と、斜線のハッチングを付した部分とは、逆位相で変位している領域を示す。従って、白抜きの部分と、斜線でハッチングオフした領域との境界が、振動の節となる。例えば、図５（ｂ）に示す振動モードでは、斜線のハッチングオフした領域の外周Ａが振動の節となる。
【００４４】
円形状部材の機械共振モードは、（ｍ，ｎ）として表すことができる。ここで、ｍは、径方向において存在する節のラインの数であり、ｎは周回方向において存在する節のラインの数である。ｍ，ｎは整数である。従って、図５（ａ）に示す振動モードは、（０，０）モードであり、図５（ｂ）は（１，０）モードであり、図５（ｃ）は（０，１）モードであり、図５（ｄ）は（１，１）モードである。さらに、ｍが２以上、ｎが２以上の高次の振動モードも使用され得る。
【００４５】
本実施形態では、主振動として、図５（ａ）に示す（０，０）モードが用いられる。すなわち、上記圧電振動子１３は、上記蓋部１５において、（０，０）モードの主振動が強く励振されるように構成されている。その限りにおいて、圧電振動子１３の構造は特に限定されるものではない。
【００４６】
圧電振動子１３は、上記（０，０）モードの振動を蓋部１５において強く励振し得る限り、１枚の圧電素子を用いたものであってもよく、また３以上の圧電素子が積層された構造を有していてもよい。
【００４７】
本実施形態の振動装置１１では、上記主振動で蓋部１５すなわち透光性部分が強く振動される。それによって、蓋部１５の第２の主面１５ｂに付着した水滴等を霧化により容易に除去することができる。
【００４８】
他方、蓋部１５には、前述した４つの凹部１８ａ〜１８ｄが設けられおり、４つの薄肉部からなる局在化振動部が設けられている。そのため、圧電振動子１３を駆動した場合、上記薄肉部が設けられているため、蓋部１５の全体が一様に振動しない、局在化振動が生じる。図６は、この局在化振動を説明するための模式的平面図である。図６において、一点鎖線Ａ１，Ａ２で示す領域が、第２の主面１５ｂの外側に突出している場合、一点鎖線Ｂ１，Ｂ２で示す領域は、逆に、第１の主面１５ａの外側に突出することとなる。すなわち、凹部１８ａ〜１８ｄが設けられている部分は、厚み方向において、一方側及び他方側に突出するように交互に変位する。凹部１８ａ，１８ｂと、凹部１８ｃ，１８ｄとは逆位相で変位する。よって、破線Ｃ１，Ｃ２に示す部分が振動の節となる。
【００４９】
このような局在化振動では、複数の局在化振動部が設けられているため、蓋部１５の全体が一様に変位しない。従って、上記振動を局在化振動と呼ぶ。
【００５０】
図７は、主振動を説明するための模式的平面図である。この場合、蓋部１５の全体が一様に変位する。
【００５１】
ところで、図１に示すように、圧電振動子１３には、駆動回路２５が、駆動周波数変換回路２６を介して接続されている。駆動回路２５は、圧電振動子１３を駆動するための交流信号を出力する。駆動周波数変換装置２６は、この駆動信号の周波数を変更する機能を有している。
【００５２】
上記駆動回路２５及び駆動周波数変換回路２６を用いて、圧電振動子１３に所定の周波数の交流信号を与える。その結果、前述したように、蓋部１５が振動する。図８は、駆動信号の周波数と、励振される振動モードの応答との関係を示す模式図である。Ｅ１は、（０，０）モードの振動の応答を示し、Ｅ２，Ｅ３は、局在化振動の応答である。
【００５３】
従って、駆動周波数を駆動周波数変換回路により変換することにより、上記主振動モード及び局在化振動モードを強く励振させることができる。
【００５４】
図９は、上記Ｅ３で示した局在化振動モードで振動している蓋部の位置と、変位量との関係、すなわち変位分布を示す図である。なお、図９及び後述する図１０において、横軸の蓋部における位置とは、蓋部１５において、直径方向一端を０（ｍｍ）とした場合の該直径に沿う位置を示す。変位量は、静止状態を０（ｍｍ）とし、上方に変位した場合正の値、下方に変位した場合負の値とする。図９から明らかなように、蓋部１５の中央が大きく変位している。なお。図９に示す状態と反転した状態との間で、蓋部１５が振動する。
【００５５】
他方、図１０は、Ｅ２で示した局在化振動モードで振動している蓋部の位置と、変位量との関係を示す図である。図１０の実線で示す変位状態と、破線で示す変位状態との間で蓋部１５が振動することとなる。
【００５６】
蓋部１５の第２の主面１５ｂに水滴が付着すると、（０，０）モードすなわち主振動モードで振動させることにより、中央領域を大きく変位させることができる。そのため、中央領域に付着した水滴を霧化により除去することができる。また、小さな水滴が付着している場合、小さな水滴同士を脱着させ、比較的大きな水滴に変化させることができる。そして、比較的大きな水滴を霧化により除去することも可能となる。
【００５７】
他方、上記（０，０）モードの振動だけでは全ての水滴を除去することができないことがある。これに対して、図９や図１０に示す局在化振動モードでは、振幅は主振動モードより小さいものの、振動が局在化している。従って、この振動モードで振動させることにより付着していた水滴を、中央から外側に移動させることができる。すなわち、主振動モードと局在化振動モードで交互に励振させることにより、中央に付着していた水滴の霧化による除去や小さな水滴の合着と、霧化し得ない水滴の外側への移動とを果たすことができる。そして、外側へ移動した水滴も、外側において霧化等により除去することができる。
【００５８】
上記のように、局在化振動において付着した水滴を周辺へ移動させることができるのは前述したように、局在化振動部が設けられていることにある。もっとも、局在化振動部が蓋部１５の中心すなわち透光性部分の中心と重なっていると、水滴が周辺部に移動することができない。すなわち、水滴の外周への移動を果たすには、局在化振動部が蓋部１５の中心、すなわち撮像素子の視野の中心である、透光性部分の中心と重ならない位置に設けられていることが望ましい。
【００５９】
図１１は、第１の実施形態の変形例における局在化振動部を説明するための模式的平面図である。
【００６０】
上記実施形態では、平面形状が円形の凹部１８ａ〜１８ｄを設けることにより、薄肉部からなる局在化振動部が設けられていた。本発明において、上記凹部や薄肉部の平面形状はこれに限定されるものではない。図１１に示すように、扇形の凹部１８ｅ〜１８ｈを設け、扇形の形状の薄肉部からなる局在化振動部を設けてもよい。
【００６１】
また、局在化振動部の数は、特に限定されない。４個に限らず、他の個数の局在化振動部が設けられてもよい。好ましくは、局在化振動部の数は偶数である。その場合には、逆位相で振動する局在化振動部の数を等しくすることができる。
【００６２】
より好ましくは局在化振動部の数は、２個または４個であり、さらに好ましくは、第１の実施形態のように４個である。その場合には２個の局在化振動部と他の２個の局在化振動部とを逆位相で変位させることが容易であり、望ましい。
【００６３】
また、好ましくは、局在化振動部の平面形状は円形である。その場合には、局在化振動モードが分散し難い。従って、局在化振動モードの振幅を大きくすることができる。
【００６４】
また、局在化振動部を構成している凹部１８ａ〜１８ｄ，１８ｅ〜１８ｈの深さは、透光性部分を含む蓋部１５の厚みの２５％以上、７５％以下の範囲内であることが好ましい。２５％以上の深さであれば、局在化振動を充分に励振させる局在化振動部をつくることがより確実となる。７５％以下であれば、透光性部分に凹部を設けたとしても、十分な強度を透光性部分に持たせることができる。
【００６５】
第１の実施形態では、第１の円板状プレート１７に第２の円板状プレート１８が貼り合わされていたが、一方面に凹部を有する１枚の円板状プレートにより蓋部１５が設けられていてもよい。例えば、板状の透光性部材にプレスにより凹部を設けてもよい。
【００６６】
図１２〜図１４は、局在化振動部の第２〜第４の変形例を説明するための各正面断面図である。
【００６７】
図１２に示すように、蓋部１５において、第１の主面１５ａ及び第２の主面１５ｂの双方に凹部１８ａ，１８ｂ，１８ｉ，１８ｊを設けてもよい。
【００６８】
また、図１３に示すように、凹部１８ａ，１８ｂ内に、蓋部１５を構成している材料と異なる材料層１８ｋ，１８ｌを設けてもよい。また、異なる材料層１８ｋ，１８ｌを、凹部１８ａ，１８ｂを設けることなく、蓋部１５の第１の主面１５ａ及び第２の主面１５ｂの少なくとも一方に貼り合わせてもよい。
【００６９】
さらに、図１４に示すように、蓋部１５として、ガラスからなる蓋部本体１５ｃに貫通孔を設け、蓋部本体１５ｃの一方面に異種材料プレート１８ｍを積層してもよい。異種材料プレート１８ｍは、蓋部本体１５ｃと異なる材料からなる。この異種材料プレート１８ｍにより貫通孔が閉じられ、凹部１８ａ，１８ｂが設けられている。
【００７０】
図１１〜図１４に示したように、本発明において、上記局在化振動部の構造は局在化振動を生じ得る限り特に限定されない。また、局在化振動部と、透光性部分における残りの部分とが、ヤング率、密度及びポアソン比の内の少なくとも１つにおいて異なっているように構成されていることが好ましく、それによって、上記局在化振動を大きな振幅で励振することができる。
【００７１】
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る振動装置における局在化振動部を説明するための正面断面図である。第２の実施形態の振動装置４１は、第１，第２の透光性プレート４２，４３を有する。第１，第２の透光性プレート４２，４３は、透明な合成樹脂やガラス等からなる。第２の透光性プレート４２の内側面に、凹部４２ａ，４２ｂが設けられている。それによって、薄肉部が設けられており、局在化振動部が構成されている。
【００７２】
第２の透光性プレート４３の外側面には、圧電振動素子４４，４５が固定されている。また、第１，第２の透光性プレート４２，４３は、支持板４６を介して接合されている。支持板４６は、開口部４６ａを有する。従って、開口部４６ａを隔てて、第１，第２の透光性プレート４２，４３が対向し合っている。
【００７３】
本実施形態では、上記第１，第２の透光性プレート４２，４３の中央が透光性部分を構成している。そして、第１，第２の透光性プレート４２，４３の外周縁部分が振動体の一部を構成しており、該振動体部分において、圧電振動子４４，４５が固定されている。このように、プレート上の部材の中央部分を透光性部分とし、その外側部分を振動体としてもよい。また、本実施形態のように、いわゆる座屈型圧電振動子を用いてもよい。
【００７４】
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る振動装置の正面断面図である。
【００７５】
振動装置５１では、透光性部分を構成している透光性プレートが、振動部を構成している筒状本体１４Ａの先端開口にはめ込まれている。ここでは、筒状本体１４Ａの上端が、内側に延ばされたドーナツ状部分１４ｃを有する。このドーナツ状部分１４ｃの内面に、凹部１４ｄ，１４ｅが設けられて、局在化振動部が構成されている。すなわち、透光性プレートは透光性部分を構成しているが、上記局在化振動部は、透光性部分の外側のドーナツ状部分１４ｃに設けられている。このように、局在化振動部は、透光性部分の中心と重ならない限り、振動部に設けられてもよい。すなわち、局在化振動部は、透光性部分以外のところに設けられていてもよい。
【００７６】
図１７は、本発明の第４の実施形態に係る振動装置の分解斜視図である。振動装置６１は、透光性プレート６２と、矩形のプレート６３とを有する。矩形のプレート６３の中央には、開口６３ａが設けられている。透光性プレート６２と、矩形のプレート６３とは、矩形枠状の支持体６４を介して接合されている。矩形のプレート６３の下面には、圧電振動子６５，６６が接合されている。
【００７７】
図１８に示すように、振動装置６１では、透光性プレート６２の下面に凹部６２ａ，６２ｂを設けることにより、局在化振動部が構成されている。このように、本発明に係る振動装置が全体が矩形板状であってもよく、また、局在化振動部を構成するための凹部の形状についても、矩形等の任意の形状とすることができる。
【００７８】
図１９は、第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第５の変形例を説明するための斜視図である。図１９に示す第５の変形例では、蓋部１５の第１の主面１５ａに一つの凹部７１ａが設けられている。このように、単一の凹部７１ａを設けることにより、単一の局在化振動部が設けられていてもよい。
【００７９】
図２０は、第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第６の変形例を説明するための平面図である。ここでは、蓋部１５の第１の主面１５ａに一対の凹部８１ａ，８１ｂが設けられている。凹部８１ａは、半径の異なる内部の第２の円の円弧を、両端で結んだ形状を有する。この円弧の中心角は約１８０°とされている。この場合、蓋部１５が振動した場合、破線で示す凹部８１ａ側部分と、一点鎖線で示す凹部８１ｂ側部分とが逆相で振動される部分となる。従って、水滴などを蓋部１５の中心から外側に効率よく移動させることができる。
【００８０】
図２１は、第１の実施形態の振動装置における局在化振動部の第７の変形例を説明するための平面図である。図２１に示すように、蓋部１５の第１の主面１５ａに、４つの凹部９１ａ〜９１ｄを設けてもよい。凹部９１ａ，９１ｂは、図２０に示した凹部８１ａを分割した形状に相当する。凹部９１ｃ，９１ｄは、図２０に示す凹部８１ｂを中央で分割することにより得られた形状に相当する。この場合、凹部９１ａと凹部９１ｄとが、蓋部１５の中心を挟んで対向している。凹部９１ｂと凹部９１ｃとが、蓋部１５の中心を挟んで対向している。従って、蓋部１５が振動した場合、凹部９１ｂ，９１ｃの破線で示す部分と、凹部９１ａ，９１ｄの一点鎖線で囲まれた部分とが逆相で強く振動されることになる。よって、蓋部１５の中央に付着した水滴を効率よく蓋部１５の外周側に移動させることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１…撮像装置
２…撮像素子
３ａ〜３ｃ…レンズ
４…レンズ収納体
５，１６…支持部
６…ベースプレート
１１，４１，５１，６１…振動装置
１２…振動体
１３，６５，６６…圧電振動子
１４，１４Ａ…筒状本体
１４ｃ…ドーナツ状部分
１５…蓋部
１５ａ，１５ｂ…第１，第２の主面
１５ｃ…蓋部本体
１６ａ，１４ｄ，１４ｅ，１８ａ〜１８ｊ，４２ａ，４２ｂ，６２ａ，６２ｂ，７１ａ，８１ａ，８１ｂ，９１ａ〜９１ｄ…凹部
１７…第１の円板状プレート
１８…第２の円板状プレート
１８ｋ，１８ｌ…材料層
１８ｍ…異種材料プレート
２１…圧電素子
２２…金属板
２３，２４…電極
２５…駆動回路
２６…駆動周波数変換回路
４２，４３…第１，第２の透光性プレート
４４，４５…圧電振動子
４６…支持板
４６ａ…開口部
４７…筒状支持部材
４８…カメラ
６２…透光性プレート
６３…矩形のプレート
６３ａ…開口
６４…支持体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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