(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板の１つの主面に取り付けられ、電圧印加により第１の方向に伸縮振動して前記振動板を振動させる平板状の基体部を備え、
前記基体部が非矩形であり、前記電圧印加による前記基体部の共振ピークが、振動板の共振による前記基体部の共振ピークと一致する
ことを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記基体部の前記第１の方向と垂直な第２の方向の断面長が、前記基体部の前記第１の方向の中心付近よりも端部においてより短い
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電素子。
【請求項３】
前記基体部の前記第２の方向の断面長は、前記中心付近から前記端部へ近付くに従ってより短い
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電素子。
【請求項４】
前記基体部の前記第２の方向の断面長が、前記中心付近から前記端部へ近付くに従って一定の比率でより短くなる
ことを特徴とする請求項３に記載の圧電素子。
【請求項５】
振動板と、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の、１以上の圧電素子と
を備えることを特徴とする振動装置。 
【請求項６】
機器を塵埃から保護する振動板と、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の、１以上の圧電素子と
を備えることを特徴とする塵埃除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子、振動装置及び塵埃除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的エネルギーと機械的エネルギーとを可逆的に変換する圧電効果と呼ばれる特性を有する圧電素子がある。圧電素子は、電気機械エネルギー変換素子とも呼ばれる。圧電素子は、印加電圧により振動し、圧電素子が固着された対象物を振動させる。圧電素子は、カメラの塵埃除去装置、カメラのレンズ用モータ、圧電ブザー、画面タッチに応じてタッチ部分を振動させる触感伝達装置等に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１４５８７号公報
【特許文献２】特許第４２８２２２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、圧電素子内で振動しない部分が存在するため、取り付けられた対象物も振動しない部分（節）が存在するという問題がある。例えば、レンズ交換式のカメラの塵埃除去装置の場合、塵埃除去のためにカメラのフィルム又はセンサの上面側の光学フィルタに圧電素子が固着される。そして、圧電素子は、光学フィルタを振動させて、光学フィルタに付着した塵埃を除去する。しかし、上記技術では、光学フィルタ内で振動しない部分（節）が存在するため、この部分に塵埃が付着した場合、振動せず除去できないという問題がある。
【０００５】
一つの実施形態として、圧電素子が取り付けられた対象物の全領域を振動させる圧電素子、振動装置及び塵埃除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの実施形態において、圧電素子は、振動板の１つの主面に取り付けられ、電圧印加により第１の方向に伸縮振動して振動板を振動させる平板状の基体部を備える。そして、基体部が非矩形であり、電圧印加による基体部の共振ピークが、振動板の共振による基体部の共振ピークと一致する。
【発明の効果】
【０００７】
一実施形態は、例えば、圧電素子が取り付けられた対象物の全領域を振動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る振動装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る圧電素子の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る振動装置における圧電素子及び振動板の振動の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る圧電素子及び振動板の共振周波数の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る圧電素子の共振周波数をシフトさせた場合の振動板の共振周波数の変化の一例を示す図である。
【図６】図６は、その他の実施形態に係る圧電素子の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態の適用例の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施例及び従来例における振動板の変位観測の座標系の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施例１及び実施例２と、従来例１における振動板の変位量を比較する一例を示す図である。
【図１０】図１０は、従来例１〜３において、圧電素子の面積に応じた変位量を比較する一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、開示技術に係る圧電素子、振動装置及び塵埃除去装置の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。以下の実施形態において、図を参照して説明する「上」「下」「左」「右」「前」「後」等は、相対的位置を示すに過ぎない。なお、以下の実施形態は、一例を示すに過ぎず、開示技術を限定するものではない。
【００１０】
（実施形態に係る振動装置）
図１は、実施形態に係る振動装置の一例を示す図である。実施形態に係る振動装置１は、圧電素子１０、振動板２０を有する。圧電素子１０は、振動板２０の上面の１つの端部に沿って振動板２０上に取り付けられる、平板かつ長尺の圧電素子である。
【００１１】
圧電素子１０は、基体部１１、電極１２、電極１３を有する。基体部１１は、印加電圧に応じて電気エネルギーを機械エネルギーへ変換する、例えば圧電セラミックスである。電極１２は、振動板２０上に取り付けられる基体部１１の下面から基体部１１の１つの端部に沿って折り返され基体部１１の下面の反対面である上面の部分まで配置される。電極１３は、基体部１１の上面の部分に配置される。基体部１１の上面において、電極１２及び電極１３の間には、スリットが設けられる。
【００１２】
圧電素子１０は、基体部１１に電極１２及び電極１３が配置された状態で振動板２０上に取り付けられる。すなわち、圧電素子１０は、振動板２０上に取り付けられる状態であっても、基体部１１の下面と接触する電極１２の一部が基体部１１の上面に引き出されるため、電極１２及び電極１３間に電圧を印加することができる。そして、圧電素子１０は、電極１２及び電極１３間に電圧が印加されると、基体部１１の厚さ方向に電圧が印加されることになり、圧電効果により基体部１１の長手方向に伸縮振動する。例えば、長手方向が、第１の方向であり、後述の短手方向が、第１の方向と垂直な第２の方向である。
【００１３】
振動板２０には、圧電素子１０が上面の１つの端部に沿って、電圧印加による圧電素子１０の振動が伝達するように取り付けられる。例えば、圧電素子１０は、振動板２０の上面の１つの端部に沿って固着される。振動板２０は、圧電効果による圧電素子１０の伸縮振動が伝搬して振動する。
【００１４】
なお、（ａ）方向から見た圧電素子１０の面を、圧電素子１０の上面と呼ぶ。また、（ｂ）方向から見た圧電素子１０の面を、圧電素子１０の左側面と呼ぶ。また、（ｃ）方向から見た圧電素子１０の面を、圧電素子１０の右側面と呼ぶ。また、（ｄ）方向から見た圧電素子１０の面を、圧電素子１０の後面と呼ぶ。また、（ｅ）方向から見た圧電素子１０の面を、圧電素子１０の前面と呼ぶ。また、（ｆ）方向から見た圧電素子１０の面を、圧電素子１０の下面と呼ぶ。
【００１５】
（実施形態に係る圧電素子）
図２は、実施形態に係る圧電素子の一例を示す図である。図２の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、図１に示す（ａ）〜（ｆ）の方向から見た圧電素子１０の上面図、左側面図、右側面図、背面図、前面図、後面図である。図２において、ライン５０は、圧電素子１０の前後の長手方向の各中心を通過する中心線である。
【００１６】
図２に示すように、圧電素子１０は、長手方向の長さがＷ、厚みがＨである。また、図２に示すように、圧電素子１０は、短手方向の長さが、長手方向のライン５０付近においてＬ１であり、ライン５０付近から長手方向の左右の端部へ近付くに従って前後均等に徐々に短くなり、各端部においてＬ１から前後にそれぞれＤだけ短いＬ２となる。つまり、圧電素子１０は、長辺及び短辺の長さがそれぞれＷ及びＬ１の矩形の各頂点を、各頂点から距離Ｄの短辺上の点と、長辺及びライン５０の交点とを結んだ直線に沿って切り欠いた形状である。言い換えると、圧電素子１０は、菱形の長手方向の各両端が同一長だけ切り取られ、長手方向の長さがＷとなり、短手方向の長さが中心付近でＬ１、両端でＬ２となる六角形である。
【００１７】
また、図２に示すように、圧電素子１０は、基体部１１の下面から右端に沿って折り返されて右端からＥ１の距離までの上面に配置される折り返し電極である電極１２を有する。また、図２に示すように、圧電素子１０は、基体部１１の上面に配置される電極１３を有する。電極１２及び電極１３の間には、幅Ｅ２のスリットが設けられる。
【００１８】
（実施形態に係る圧電素子及び振動板の振動）
図３は、実施形態に係る振動装置における圧電素子及び振動板の振動の一例を示す図である。図３に示すように、圧電素子１０は、厚さ方向に電圧が印加されると、圧電効果により長手方向Ａに伸縮振動する。そして、振動板２０は、圧電素子１０が固着された１つの端部付近において、圧電素子１０の長手方向Ａの伸縮振動に伴って、圧電素子１０の長手方向Ａに伸縮振動する。そして、振動板２０の１つの端部付近における伸縮振動が、振動板２０において方向Ｂに伝搬することにより、振動板２０の全体が振動する。
【００１９】
（実施形態に係る圧電素子及び振動板の共振周波数）
図４は、実施形態に係る圧電素子及び振動板の共振周波数の一例を示す図である。図４は、横軸を周波数［Ｈｚ］とし、縦軸を振動板２０の変位量ｄ［ｎｍ］とした場合を示す。図４に示す例では、圧電素子１０の共振周波数のピークをｐ１、振動板２０の共振により圧電素子１０が振動し発電することによる共振周波数のピークをｐ２とする。すなわち、ピークｐ２は、圧電素子１０の振動により共振する振動板２０の振動による圧電素子１０の共振周波数である。言い換えると、ピークｐ１は圧電素子１０の電圧印加による共振ピークであり、ピークｐ２は圧電素子１０の電圧印加以外による共振ピークである。
【００２０】
圧電素子１０の共振周波数のピークｐ１は、圧電素子１０のサイズが小さいほど、より高い周波数となるが、最大変位量はより小さくなる。つまり、ピークｐ１は、圧電素子１０の平置き面積に応じて、より高い周波数へシフトするが、パワーはより小さくなる。また、ピークｐ１は、圧電素子１０の形状が、圧電素子１０の短手方向の長さが、長手方向の中心付近から長手方向の左右の端部へ近付くに従って前後均等に徐々に短くなり、各端部において最小となる形状であると、より高い周波数へシフトする。つまり、ピークｐ１は、圧電素子１０の形状を、圧電素子１０の短手方向の長さが、長手方向の中心付近で最大とし、長手方向の左右の端部で最小とし、圧電素子１０において振動の際に発生する応力を長手方向の中心付近に集中させると、より高い周波数へシフトする。
【００２１】
一方、振動板２０の共振周波数のピークｐ２は、圧電素子１０の振動により振動板２０が振動し、振動板２０の振動により圧電素子１０が振動して発電することによる共振ピークであり、圧電素子１０の平置き面積に関わらず一定である。
【００２２】
このことから、圧電素子１０の形状を、所定の矩形から平置きの面積を変えず、圧電素子１０の短手方向の長さが、長手方向の中心付近から長手方向の左右の端部へ近付くに従って前後均等に徐々に短くなり、各端部において最小となる所定形状とする。以下、所定形状を、略ひし形と呼ぶ。すると、圧電素子１０の共振周波数のピークは、パワーを低下させることなく、より高い周波数へシフトする。
【００２３】
図５は、実施形態に係る圧電素子の共振周波数をシフトさせた場合の振動板の共振周波数の変化の一例を示す図である。図５の（ａ１）及び（ｂ１）に示す例では、圧電素子１０の形状が矩形である場合である。また、図５の（ａ２）及び（ｂ２）に示す例では、圧電素子１０の形状が略ひし形である場合である。
【００２４】
図５の（ａ１）及び（ａ２）に示す例では、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が９０（９０＋３６０×ｔ、ｔは整数）ｄｅｇであり、圧電素子１０の共振周波数のピークをｐ１１、圧電素子１０の振動による振動板２０の共振周波数のピークをｐ２１〜ｐ２４とする。また、図５の（ｂ１）及び（ｂ２）に示す例では、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が４０（４０＋３６０×ｔ）ｄｅｇであり、圧電素子１０の共振周波数のピークをｐ１２、圧電素子１０の振動による振動板２０の共振周波数のピークをｐ２５〜ｐ２８とする。
【００２５】
図５の（ａ１）及び（ａ２）に示すように、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が９０（９０＋３６０×ｔ、ｔは整数）ｄｅｇのとき、圧電素子１０の形状を略ひし形とすると、圧電素子１０の共振周波数のピークｐ１１が、振動板２０の共振周波数のピークｐ２３と同一になる。この場合、振動板２０は、圧電素子１０の振動により、共振周波数のピークｐ２３−１において、（ピークｐ１１の変位量＋ピークｐ２３の変位量）と等しい変位量ｄで振動する。よって、図５の（ａ３）に示すように、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が９０（９０＋３６０×ｔ）ｄｅｇのとき、振動板２０を上方から見た場合に、変位量ｄが１００ｎｍ程度となる部分が現れる。
【００２６】
一方、図５の（ｂ１）及び（ｂ２）に示すように、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が４０（４０＋３６０×ｔ、ｔは整数）ｄｅｇのとき、圧電素子１０の形状を略ひし形とすると、圧電素子１０の共振周波数のピークｐ１２が、振動板２０の共振周波数のピークｐ２７と同一になる。この場合、振動板２０は、圧電素子１０の振動により、共振周波数のピークｐ２７−１において、（ピークｐ１２の変位量＋ピークｐ２７の変位量）と等しい変位量ｄで振動する。よって、図５の（ｂ３）に示すように、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が４０（４０＋３６０×ｔ、ｔは整数）ｄｅｇのとき、振動板２０を上方から見た場合に、変位量ｄが概ね５０ｎｍ以下程度となる。
【００２７】
よって、図５の（ａ３）及び（ｂ３）によると、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が９０（９０＋３６０×ｔ、ｔは整数）ｄｅｇ、４０（４０＋３６０×ｔ）ｄｅｇのとき、振動板２０を上方から見た場合に、変位量ｄの分布が異なる。すなわち、振動板２０は、圧電素子１０に印加する交流電圧の位相が９０（９０＋３６０×ｔ）ｄｅｇのときと、４０（４０＋３６０×ｔ）ｄｅｇのときで、異なる振動モードで振動する。
【００２８】
以上から、実施形態は、圧電素子１０の共振周波数のピークが、振動板２０の共振周波数のピークと同一になるように圧電素子１０の形状を略ひし形とすると、振動板２０は、より大きく変動する、又は、異なる位相で異なる振動モードで振動する。
【００２９】
（その他の実施形態）
（１）圧電素子の形状について
上記実施形態において、圧電素子１０は、短手方向の長さが、長手方向の中心付近から長手方向の左右の端部へ近付くに従って前後均等に徐々に短くなり、各端部において最小となる六角形であるとした。しかし、これに限らず、例えば図６に示す圧電素子１０ａのように、短手方向の長さが、長手方向の中心付近から長手方向の左右各方向へΔの部分は一定であり、長手方向の左右各方向へΔの部分から左右の端部へ近付くに従って前後均等に徐々に短くなり、各端部において最小となる八角形であってもよい。あるいは、圧電素子１０の形状は、非矩形であり、圧電素子１０の電圧印加による共振ピークｐ１が、圧電素子１０の電圧印加以外による共振ピークｐ２と一致する形状であれば、いずれであってもよい。その他、圧電素子は、例えば、円又は楕円、あるいは、図２に示す六角形又は図６に示す八角形の辺のうち最長の辺を直線から曲線に置き換えた形状であってもよい。もしくは、圧電素子は、例えば、図２に示す六角形又は図６に示す八角形の辺のうち少なくともいずれかの辺を直線から曲線に置き換えた形状であってもよい。いずれの場合も、例えば、圧電素子の伸縮振動方向が第１の方向であり、第１の方向と垂直な方向が第２の方向である。
【００３０】
（２）圧電素子の素材について
上記実施形態において、圧電素子１０は、圧電セラミックスを含んで構成されるとした。しかし、これに限らず、圧電素子１０は、圧電効果の特性を有する圧電材料であればいずれを含んで構成されてもよい。また、圧電素子１０は、圧電材料に加え、金属板、弾性振動体等を含んで構成されてもよい。
【００３１】
（実施形態の適用例）
図７は、実施形態の適用例の一例を示す図である。図７は、実施形態をカメラのイメージセンサの受光部４０を被覆する２層の光学ローパスフィルタ２０ａ、３０のうち、外部の塵が付着する表層部の光学ローパスフィルタ２０ａを振動板２０とするカメラの塵埃除去装置に適用した場合を示す。光学ローパスフィルタ２０ａの略矩形の一つの端部の辺に沿って圧電素子１０が固着される。圧電素子１０は、電圧が印加されることにより伸縮振動し、伸縮振動により光学ローパスフィルタ２０ａが振動する。光学ローパスフィルタ２０ａの振動により、光学ローパスフィルタ２０ａの表面に付着した塵を、光学ローパスフィルタ２０ａの表面から除去できる。その他、圧電素子１０は、圧電ブザー、画面タッチに応じてタッチ部分を振動させる触感伝達装置等に適用可能である。また、実施形態は、カメラに限らず、ファクシミリ装置、スキャナ、プロジェクタ、複写機、レーザビームプリンタ、インクジェットプリンタ、レンズ、双眼鏡、画像表示装置、その他の種々の装置が備える、対象機器を塵埃から保護する振動板に付着した塵埃を圧電素子及び振動板の振動により除去する塵埃除去装置に適用可能である。
【実施例】
【００３２】
以下、実施形態の実施例１〜２を、従来例１〜３と比較しつつ説明する。図８は、実施例及び従来例における振動板の変位観測の座標系の一例を示す図である。図８に示すように、略矩形の振動板２０の１つの角の上面側を原点とし、圧電素子１０の交差する２つの辺に沿ってｘ軸及びｙ軸を取り、圧電素子１０の厚み方向をｚ軸とする。実施例１〜２及び従来例１〜３において、ｘ軸の正方向は、振動板２０において圧電素子１０が固着され伸縮振動する方向である。また、ｙ軸の正方向は、圧電素子１０の伸縮振動による振動板２０の振動が伝搬する方向である。ｚ軸の正方向は、圧電素子１０の厚み方向である。このようなｘｙｚ座標系を取った場合、振動板２０の振動による振幅方向の変位量ｄは、ｚ軸方向の変位量となる。
【００３３】
なお、実施例１〜２及び従来例１〜３に係る圧電素子、電極、光学ローパスフィルタの物性は、下記（表１）に示すとおりである。すなわち、圧電素子１０の基体部１１は、素材がＰ３１（ＦＤＫ素材）であり、面積が５６ｍ２、厚みが０．５ｍｍとした。また、基体部１１は、物性が密度７．７×１０３ｋｇ／ｍ３、誘電率、機械的品質係数Ｑｍ、誘電正接ｔａｎδ、圧電定数ｄ、弾性コンプライアンス定数ｓが、Ｐ３１のカタログ値であるとした。また、圧電素子１０の電極１２及び電極１３は、素材がＡｇ、厚みが０．０２ｍｍとした。また、電極１２及び電極１３は、物性が、密度１．０５×１０３ｋｇ／ｍ３、ヤング率７．３２×１０１０Ｐａ、ポアソン比３．８×１０−１とした。また、電極１２の電位はＧＮＤすなわち０Ｖとし、電極１３の電位は１６Ｖとした（電気壁）。電極１２は、基体部１１の１つの端部に沿った基体部１１の下面から上面への折り返し部分が２．５ｍｍであり、電極１３となすスリット幅が０．５ｍｍとした。また、振動板２０は、光学水晶又は防塵コートが施された光学水晶である光学ローパスフィルタとした例であり、３０×２８．５ｍｍの矩形であり、素材をガラスとした。また、振動板２０は、物性が密度２．７７×１０３ｋｇ／ｍ３、ヤング率が７．３１×１０１０Ｐａ、ポアソン比１．７×１０−１とした。
【００３４】
【表１】
0006623361.tif 000002
【００３５】
図９は、実施例１及び実施例２と、従来例１における振動板の変位量を比較する一例を示す図である。また、図１０は、従来例１〜３において、圧電素子の面積に応じた変位量を比較する一例を示す図である。図９に示す従来例１は、圧電素子を、２８×２ｍｍの矩形、面積５６ｍ２、周辺長６０ｍｍとした場合を示す。また、図９に示す実施例１は、圧電素子を、図２に示すＤが０．２ｍｍの略ひし形、面積５６ｍ２、周辺長５９．２ｍｍとした場合を示す。また、図９に示す実施例２は、圧電素子を、図２に示すＤが０．４ｍｍの略ひし形、面積５６ｍ２、周辺長５９．０ｍｍとした場合を示す。
【００３６】
実施例１及び実施例２は、従来例１と比較して、共振周波数がより高周波数へシフトし、共振周波数の最大変位量が増大した。特に実施例２は、４０（４０＋３６０×ｔ、ｔは整数）ｄｅｇのときに、従来例１と比較して、変位量ｄの最大量が２０ｎｍ程度から１００ｎｍ程度へ増大した。これに伴い、実施例１及び実施例２は、従来例１と比較して、位相９０（９０＋３６０×ｔ）ｄｅｇ、４０（４０＋３６０×ｔ）ｄｅｇともに、変位量ｄが略０である波の“節”の部分が減少し、変位量ｄが最大となる波の“腹”の部分が増大した。また、実施例１及び実施例２は、従来例１と比較して、位相が９０（９０＋３６０×ｔ）ｄｅｇである場合と、４０（４０＋３６０×ｔ）ｄｅｇである場合とで、波の“節”の出現パターンが異なった。これは、実施例１及び実施例２では、異なる位相で異なる振動モードが出現することを示し、異なる振動モードで効率的に塵を除去できることを示す。
【００３７】
なお、図１０に示す従来例１は、図９に示す従来例１と同一である。また、図１０に示す従来例２は、圧電素子を、面積４７．６ｍ２、周辺長５９．４ｍｍの矩形とした場合を示す。また、図１０に示す従来例３は、圧電素子を、面積３９．２ｍ２、周辺長５８．８ｍｍの矩形とした場合を示す。すなわち、従来例２及び従来例３は、従来例１と比較して、圧電素子の形状は矩形のままとし、面積を小さくしたものである。従来例２及び従来例３は、従来例１と比較して、位相９０（９０＋３６０×ｔ）ｄｅｇの場合に、変位量ｄの最大量が減少した。すなわち、従来例１〜３において、圧電素子の面積が小さくなるほど、振動板の変位量ｄが減少した。また、図９に示す実施例１及び実施例２は、従来例２及び従来例３と比較しても、位相９０（９０＋３６０×ｔ）ｄｅｇ、４０（４０＋３６０×ｔ）ｄｅｇともに、変位量ｄが略０である波の“節”の部分が減少し、変位量ｄが最大となる波の“腹”の部分が増大することが分かった。また、図９に示す実施例１及び実施例２は、従来例２及び従来例３と比較しても、位相が９０（９０＋３６０×ｔ）ｄｅｇである場合と、４０（４０＋３６０×ｔ）ｄｅｇである場合とで、波の“節”の出現パターンが異なることが分かった。
【００３８】
カメラ等の光学機器は、撮像素子の分解能が向上するにつれて、光学系に付着する塵埃が撮像画像に及ぼす影響が大きくなってきている。例えば、ビデオカメラ、スチルカメラに用いられる撮像素子の分解能がめざましく向上してきている。このため、撮像素子の近くに配置される赤外線カットフィルタ、光学ローパスフィルタ等の光学部品に、外部からの塵埃や内部における機械的摩擦により発生する摩耗粉塵等が付着すると、撮像素子で像のボケが少ないので、撮像画像に塵埃等が写り込んでしまう。しかし、光学部品に圧電素子を単純に貼付しただけでは、圧電素子の振動により光学部品を振動させて光学部品に付着した塵埃等を除去する際に、光学部品の振動変位量が０となる波の“節”部分が多く存在し、塵埃除去効果が低い。また、波の“節”部分の発生を緩和するために圧電素子を複数に分割すると、各圧電素子の面積が小さくなるため振動のパワーが減少する。その結果、全体として振動のパワーが減少して塵埃除去効果が低下する。従来例１〜３は、圧電素子の面積を小さくした際の問題点を示している。
【００３９】
そして、実施例１〜２を含む実施形態は、かかる従来技術の問題点を克服し、圧電素子を分割せず、圧電素子の面積を変えず、圧電素子の共振周波数が対象物の共振周波数と等しくなるように圧電素子の周辺長を短くする、つまり圧電素子の形状を変更することで、塵埃除去を最も要する対象物の中心部付近に、より強い振動を発生させることができる。すなわち、実施例１〜２を含む実施形態は、圧電素子が発生させた振動エネルギーを対象物の所定部分に与え、所定部分を集中してより強く振動させることができる。また、実施例１〜２を含む実施形態は、位相により振動エネルギーを与える対象物の所定部分を変化させるので、複数の振動モードで効率的に対象物に付着した塵埃等を除去することができる。
【００４０】
上記の実施例を含む実施形態に係る圧電素子、振動装置及び塵埃除去装置の各部は、設計に応じて、適宜変更してもよい。また、上記の実施例を含む実施形態に係る圧電素子、振動装置及び塵埃除去装置の各部を組合せ、代替、省略、形状変更、位置変更して構成した圧電素子、振動装置及び塵埃除去装置も、開示技術に係る圧電素子、振動装置及び塵埃除去装置に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  圧電素子
１１  基体部
１２、１３  電極
２０  振動板
【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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