(57)【要約】  液滴等を効率的に除去することができる、振動装置を提供する。  円筒体２と円筒体２の第１の端部２ａに連結された透光体２１と円筒体２に固定された圧電素子２３とを備える振動装置１。円筒体２には外周面から径方向外側に延ばされた第１のフランジ部２ｄと、第２のフランジ部２ｅとが設けられている。第１のフランジ部２ｄが第２のフランジ部２ｅよりも第１の端部２ａ側に位置している。第２のフランジ部２ｅに圧電素子２３が固定されている。圧電素子２３を駆動することにより、第１のフランジ部２ｄの外周縁が、円筒体２の軸方向に変位するように第１のフランジ部２ｄが振動する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向及び軸方向を有し、第１の端部と、前記軸方向において前記第１の端部とは反対側に位置している第２の端部と、外周面から前記径方向外側に延ばされた第１及び第２のフランジ部とを有する円筒体と、
前記円筒体の前記第１の端部に連結された透光体と、
前記円筒体の前記第１又は第２のフランジ部を振動させるように設けられた振動素子とを備え、
前記第１のフランジ部が前記軸方向において前記第２のフランジ部よりも前記第１の端部側に位置している、振動装置。
【請求項２】
前記第２のフランジ部に、前記振動素子が固定されており、前記振動素子を駆動することにより、前記第１のフランジ部の外周縁が前記軸方向に変位するように前記第１のフランジ部が振動する、請求項１に記載の振動装置。
【請求項３】
前記振動素子が圧電素子である、請求項１又は２に記載の振動装置。
【請求項４】
前記圧電素子が、前記円筒体に固定されている、請求項３に記載の振動装置。
【請求項５】
前記円筒体の外周面において、前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部との間に第３のフランジ部が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項６】
前記第３のフランジ部が複数設けられている、請求項５に記載の振動装置。
【請求項７】
前記第１のフランジ部が前記第１の端部に、前記第２のフランジ部が前記第２の端部に位置している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項８】
前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部との間の位置において、前記円筒体の内周面に前記透光体が連結されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項９】
前記第１のフランジ部と、前記第２のフランジ部とが逆相で変位する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１０】
前記第１のフランジ部の共振周波数と、前記第２のフランジ部の共振周波数とが等しい、請求項９に記載の振動装置。
【請求項１１】
前記第３のフランジ部に連結されており、前記円筒体を外部から支持する支持部材をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１２】
前記第１のフランジ部の外周縁から、前記径方向内側に折り返された折り返し部が設けられている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１３】
前記折り返し部の外周縁に、切欠きが設けられている、請求項１２に記載の振動装置。
【請求項１４】
前記第１のフランジ部の外周縁から、前記第２のフランジ部に対して遠ざかる方向に延ばされた壁部が設けられている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１５】
前記壁部が、前記軸方向に平行に延ばされている、請求項１４に記載の振動装置。
【請求項１６】
前記壁部が、前記第１のフランジ部の外周縁に沿って複数設けられており、前記複数の壁部間が切欠きとされている、請求項１４又は１５に記載の振動装置。
【請求項１７】
前記壁部が、前記第１のフランジ部の外周縁に連なった筒状部である、請求項１４又は１５に記載の振動装置。
【請求項１８】
前記第１のフランジ部及び前記第２のフランジ部の外周が、円形である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の振動装置と、
前記透光体に検出領域が含まれるように配置されている光学検出素子と、
を備える、光学検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージングデバイス等において、液滴等を除去するのに用いられる振動装置及び光学検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラやＬＩＤＡＲ装置等のイメージングデバイスにおいては、その視野を常に明瞭にすることが求められている。例えば、車載用途などの屋外で使用されるカメラでは、雨滴などの水滴を除去するための手法が種々提案されている。下記の特許文献１に記載の構造では、カメラ本体の前方に、カバーとしての透光性部分が配置されている。この透光性部分を含む振動装置が構成されている。透光性部分に局在化された振動を発生させることにより、雨滴を移動させ、かつ霧化する。この振動装置では、透光性部分や周辺部に意図的に局在部を作り、中央部以外の部分に振動の腹を位置させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／２２１６２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の振動装置では、透光体やその周辺部にある局在振動部を振動させることにより、水滴の移動及び霧化が図られている。しかしながら、このような構造では、透光体を通して外側を撮影した映像に影響し、周辺部に局在振動部がある場合には特に振幅を大きくする必要がある。振幅が小さくなると、霧化が充分に行えない。そのため、駆動電圧を高くする必要があり、効率が低いという問題があった。【０００５】
本発明の目的は、液滴等を効率的に除去することができる、振動装置及び光学検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る振動装置は、径方向及び軸方向を有し、第１の端部と、前記軸方向において前記第１の端部とは反対側に位置している第２の端部と、外周面から前記径方向外側に延ばされた第１及び第２のフランジ部とを有する円筒体と、前記円筒体の前記第１の端部に連結された透光体と、前記円筒体の前記第１又は第２のフランジ部を振動させるように設けられた振動素子とを備え、前記第１のフランジ部が前記軸方向において前記第２のフランジ部よりも前記第１の端部側に位置している。【０００７】
本発明に係る光学検出装置は、本発明に従って構成された振動装置と、前記透光体に検出領域が含まれるように配置されている光学検出素子と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液滴等を効率的に除去することができる、振動装置及び光学検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置の部分切欠き斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置を有するイメージングデバイスの模式的正面断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置の半断面正面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態で用いられる圧電素子を示す斜視図及び正面断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置のインピーダンス特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態に係る振動装置における第１〜第３のフランジ部の振動姿態を説明するための模式図である。
【図８】図８は、第１の比較例の振動装置における第１〜第３のフランジ部の振動姿態を説明するための模式図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係る振動装置のインピーダンス特性を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態に係る振動装置における第１〜第３のフランジ部の振動姿態を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、第２の比較例の振動装置における第１〜第３のフランジ部の振動姿態を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施形態に係る振動装置のインピーダンス特性を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３の実施形態に係る振動装置における第１〜第３のフランジ部の振動姿態を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、第３の比較例の振動装置における第１〜第３のフランジ部の振動姿態を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、本発明における第４の実施形態に係る振動装置を説明するための部分切欠き斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明における第５の実施形態に係る振動装置を説明するための部分切欠き斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明における第５の実施形態に係る振動装置の振動姿態を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施形態に係る振動装置の部分切欠き斜視図である。図２は本発明の第１の実施形態に係る振動装置を有するイメージングデバイスの模式的正面断面図である。図３は図１に示した振動装置の半断面正面図である。
【００１３】
図２に示すイメージングデバイス１０は、振動装置１とカメラ１１とを有する。カメラ１１は撮像素子を有している。撮像素子の前方に、すなわち図２において上方に、レンズ１２が配置されている。上記撮像素子としては、特に限定されず、可視光から遠赤外領域のいずれかの波長の光を受光する受光素子を用いることができる。このような撮像素子の例としては、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ、ボロメーターまたはサーモパイル等が挙げられる。また、イメージングデバイス１０はカメラ１１に限定されず、ＲａｄａｒやＬＩＤＡＲデバイスなどであっても良い。
【００１４】
振動装置１は、円筒体２を有する。この円筒体２の内部空間に、上記カメラ１１やレンズ１２が配置されている。
【００１５】
上記レンズ１２の前方に、透光体２１が配置されている。透光体２１は、光や電磁波を通過させる適宜の材料から成る。イメージングデバイス１０は、上記透光体２１の外側に位置している部材や環境を、カメラ１１により撮影するように構成されている。
【００１６】
透光体２１は、ドーム状の形状を有している。もっとも、透光体２１は、平板状などの他の形状を有していても良い。
【００１７】
透光体２１の外周縁部が、連結部材２２に固定されている。連結部材２２は筒状部２２ａと、筒状部２２ａの一端から径方向外側に延ばされたフランジ部２２ｂとを有する。フランジ部２２ｂの上面に、透光体２１が固定されている。筒状部２２ａの下端が、円筒体２に固定されている。
【００１８】
円筒体２は、軸方向を有する。この軸方向一端が第１の端部２ａであり、他端が第２の端部２ｂである。第１の端部２ａが、透光体２１側に位置している。円筒体２の内周面から径方向内側に延ばされた環状の支持部２ｃが設けられている。支持部２ｃに、連結部材２２の筒状部２２ａが固定されている。それによって、透光体２１が円筒体２に連結部材２２により連結されている。なお、支持部２ｃは環状でなくともよい。
【００１９】
円筒体２は、第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅと第３のフランジ部２ｆとを有する。第１のフランジ部２ｄ、第２のフランジ部２ｅ及び第３のフランジ部２ｆは、円筒体２の外周面から径方向外側に延ばされた、ドーナツ状の形状を有する。第１のフランジ部２ｄと、第２のフランジ部２ｅと、第３のフランジ部２ｆの外周縁は、円形の形状を有している。本実施形態では、第１〜第３のフランジ部２ｄ〜２ｆの外周縁を規定している円の大きさは等しくされている。もっとも、第１〜第３のフランジ部２ｄ〜２ｆの外周縁は、必ずしも同じ寸法の円ではなくとも良い。
【００２０】
また、第１のフランジ部２ｄは、第１の端部２ａに沿うように設けられており、第２のフランジ部２ｅは、第２の端部２ｂに沿うように設けられている。もっとも、第１のフランジ部２ｄは第１の端部２ａよりも軸方向において第２の端部２ｂ側に位置していても良い。第２のフランジ部２ｅについても、第２の端部２ｂよりも第１の端部２ａ側に位置していても良い。
【００２１】
第３のフランジ部２ｆは、軸方向において、第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅとの間に位置している。本実施形態では、第１のフランジ部２ｄと、第２のフランジ部２ｅとの間の部分が振動のノードとなっている。そのため、第３のフランジ部２ｆは、第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅとの間の中央に位置していることが好ましい。もっとも、第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅとが、円筒体２の軸方向中央に対して対称に設けられていない場合には、振動のノード域は円筒体２の軸方向中央から第１の端部２ａ側または第２の端部２ｂ側にずれることがある。その場合には、振動のノードとなる位置に第３のフランジ部２ｆを配置することが好ましい。もっとも、第３のフランジ部２ｆは、必ずしも振動のノードに正確に配置されなくともよい。
【００２２】
前述した支持部２ｃは、軸方向において、第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅとの間に位置している。従って、支持部２ｃも振動のノード付近に位置している。
【００２３】
上記第１のフランジ部２ｄと、第２のフランジ部２ｅは、その内側端部が円筒体２に連なっている。従って、図４に拡大して示すように、円筒体２、第１のフランジ部２ｄ及び第２のフランジ部２ｅは、円筒体２の径方向及び軸方向に沿う断面において、音叉状の形状を有している。また、第３のフランジ部２ｆを含めると、第１のフランジ部２ｄ、第２のフランジ部２ｅ及び第３のフランジ部２ｆは、円筒体２と共に、三脚音叉の形状を有している。
【００２４】
円筒体２の第２の端部２ｂに、圧電素子２３が固定されている。図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、圧電素子２３は、円環状の圧電体２３ａを有する。圧電体２３ａの一方面に第１の励振電極２３ｂが、他方面に第２の励振電極２３ｃが設けられている。圧電体２３ａは、厚み方向に分極処理されている。第１の励振電極２３ｂと第２の励振電極２３ｃとの間に交流電圧を印加すると、圧電素子２３が厚み方向に変位し、振動する。
【００２５】
圧電素子２３は、第２のフランジ部２ｅの第２の端部２ｂ側の面に固定されている。したがって、圧電素子２３が振動すると、それに伴って、円筒体２において、第２のフランジ部２ｅと、第１のフランジ部２ｄとが振動する。この振動は、第１のフランジ部２ｄ及び第２のフランジ部２ｅの外周縁が円筒体２の軸方向に沿う変位を繰り返すように生じる。
【００２６】
第１のフランジ部２ｄにおける振動は、フランジ形状独特の振動である。好ましくは、第１のフランジ部２ｄの振動の共振周波数と、第２のフランジ部２ｅの振動の共振周波数とがほぼ等しくされる。本実施形態では、両者の共振周波数が等しくされている。したがって、振動のノードが、円筒体２の軸方向中央に位置している。よって、第３のフランジ部２ｆは振動のノードに位置している。したがって、支持部材３が第３のフランジ部２ｆに固定されているが、この支持によって振動が阻害され難い。
【００２７】
図６は本実施形態の振動装置１のフリーの状態におけるインピーダンス特性を示す。圧電素子２３を駆動すると、図６にＡ，Ｂ，Ｃで示す共振が表れる。ここで、本実施形態の振動装置１における共振は、共振Ａであり、この場合の振動姿態を図７に示す。図７は、円筒体２の径方向及び軸方向に沿う断面の振動姿態を示す。一点鎖線は、変位していない初期状態の姿態を示し、実線が第１のフランジ部２ｄ及び第２のフランジ部２ｅが第３のフランジ部２ｆ側に最大変位している状態の振動姿態を示す。なお、図７及び後述の図８、図１０、図１１、図１３、図１４において、矢印は変位の方向を示し、矢印の長さが変位の大きさに対応している。共振Ａでは、第１のフランジ部２ｄの先端と、第２のフランジ部２ｅの先端とが軸方向において逆相で変位する。この場合、第３のフランジ部２ｆはほとんど変位しないことがわかる。したがって、振動を阻害することなく、円筒体２を支持し、第１のフランジ部２ｄの変位を効率よく利用し得ることがわかる。また、支持部２ｃもほとんど変位していない。
【００２８】
他方、図８は図６の共振Ｂに相当する振動姿態を示す図である。この振動姿態は、振動装置１を支持部材３により支持していない場合の振動姿態を示す。図８においても、一点鎖線は振動していない状態の姿態を示し、実線は第１のフランジ部２ｄ及び第２のフランジ部２ｅが最大変位している状態の振動姿態を示す。図８に示すように、共振Ｂでは、第１のフランジ部２ｄの先端と、第２のフランジ部２ｅの先端とが軸方向において同相で振動する。共振Ｂは共振Ａより大きな応答を有するが、図８に示すように、第３のフランジ部２ｆが大きく変位していることがわかる。したがって、第３のフランジ部２ｆを支持部材３に連結した場合、円筒体２の振動を阻害する。より具体的には、支持部材３により支持された場合、圧電効果によって共振が生じても第３のフランジ部２ｆが固定されることにより、振動に制動がかけられる。そのため第１のフランジ部２ｄの振幅も小さくなる。従って、図６に示す明瞭な共振Ｂは固定によって大きく変動してしまい、ほとんど見えなくなるか、不安定なものとなる。よって、図６に示す大きな共振Ｂは、実際には得られない。
【００２９】
図１〜図８に示したように、振動装置１では、その外周縁が円筒体２の軸方向に沿って変位するように、第１のフランジ部２ｄが振動する。
【００３０】
透光体２１は連結部材２２を介して円筒体２に固定されている。この場合、支持部２ｃが振動のノード付近に位置している。
【００３１】
振動装置１では、透光体２１から連結部材２２のフランジ部２２ｂを介して、第１のフランジ部２ｄに至った液滴が、上記第１のフランジ部２ｄの振動により第１のフランジ部２ｄの外に飛散されたり、霧化されたりする。
【００３２】
好ましくは、透光体２１の表面が親水性とされる。すなわち、親水性の膜が透光体２１の表面に設けられていてもよく、透光体２１が親水性材料から成るものであっても良い。その場合には、透光体２１の外表面に付着した液滴が、より速やかに第１のフランジ部２ｄ側に移動する。
【００３３】
本実施形態の振動装置１では、透光体２１を必ずしも振動させなくとも良い。したがって、透光体２１はプラスチックなどの非共振性材料により構成されても良い。よって、振動装置１では光学系の設計の自由度も高めることができる。もっとも、透光体２１は、共振性の材料から成るものであっても良い。
【００３４】
上記のように、本実施形態の振動装置１では、第１のフランジ部２ｄにおいて、移動してきた液滴を効果的に、第１のフランジ部２ｄ外へ飛散させたり、効果的に霧化したりすることができる。そのため、振動装置１では、駆動効率を高めることができ、より低い電圧で液滴の除去を行うことができる。
【００３５】
また、振動装置１では、円筒体２の内部にカメラ１１などが配置されるが、この円筒体２の第１の端部２ａ側では、連結部材２２及び透光体２１を用いて内部を封止することができる。また、外部からの支持は円筒体２の外周面側において、例えば支持部材３により達成することができる。筒状の支持部材３は、その中心軸が円筒体２の中心軸と同軸に配置されている。支持部材３は、円筒体２の他端側の一部の外周面側を覆うとともに、円筒体２の軸方向外側まで延ばされている。筒状の支持部材３は、その一端側に、径方向内側に向かって延びる、中心に開口を有する平板部分を有する。平板部分の開口側の上面が、第３のフランジ部２ｆの下面の周方向に沿って延びており、第３のフランジ部２ｆを支持している。筒状の支持部材３の他端は、ベースプレート４によって封止されている。そのため、円筒体２の内部を容易に密閉することができる。したがって、筒状の支持部材３及びベースプレート４を用いて、イメージングデバイス１０の内部を密閉することができる。よって、カメラ１１やカメラ１１を有する撮像素子、これらを駆動する回路及び圧電素子２３などを外部から遮蔽することができる。従って、イメージングデバイス１０の信頼性及び耐環境特性も高めることができる。
【００３６】
第１の実施形態の振動装置では、第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅとの間に１つの第３のフランジ部２ｆが設けられていたが、本発明においては、第３のフランジ部２ｆは複数設けられていても良い。
【００３７】
第２の実施形態の振動装置では、２枚の第３のフランジ部２ｆが設けられている。この第２の実施形態の振動装置のインピーダンス特性を図９に示す。図９は支持部材により外部で支持していない状態でのインピーダンス特性を示す。図９では共振Ｄと共振Ｅとがインピーダンス特性上に表れている。共振Ｄが第２の実施形態で使用する共振である。図１０は、第２の実施形態の振動装置における円筒体の径方向及び軸方向に沿う断面での振動姿態を説明するための模式図である。一点鎖線が振動していない状態の姿態を示し、実線が最大変位状態の振動姿態である。第１のフランジ部２ｄの先端と第２のフランジ部２ｅの先端は、円筒体２の軸方向において、逆相で振動する。図１０から明らかなように、この場合、第３のフランジ部２ｆ，２ｆは振動していない。したがって、第３のフランジ部２ｆ，２ｆのいずれかを利用して外部から支持すれば良い。あるいは、第３のフランジ部２ｆ，２ｆの双方を外部と接続しても良い。
【００３８】
また、支持部２ｃも変位していないことがわかる。したがって、透光体２１を振動させずに、第１のフランジ部２ｄを振動させ得ることがわかる。
【００３９】
他方、図１１は図９の共振Ｅで円筒体２が振動した場合の振動姿態を示す図である。ここでは、第１のフランジ部２ｄの先端が大きく変位し、第２のフランジ部２ｅの先端も大きく変位しているが、第３のフランジ部２ｆ，２ｆ及び支持部２ｃが図示のように変位してしまうことがわかる。したがって、実際に第３のフランジ部２ｆ，２ｆにより外部から支持した場合、円筒体２における振動が制動され、大きな振幅を得ることはできない。
【００４０】
第３の実施形態の振動装置では、３枚の第３のフランジ部２ｆが設けられている。この第３の実施形態の振動装置のインピーダンス特性を図１２に示す。図１２は支持部材により外部で支持していない状態でのインピーダンス特性を示す。図１２では共振Ｆと共振Ｇとがインピーダンス特性上に表れている。共振Ｆが第３の実施形態で使用する共振である。図１３は、第３の実施形態の振動装置における円筒体の径方向及び軸方向に沿う断面での振動姿態を説明するための模式図である。一点鎖線が振動していない状態の姿態を示し、実線が最大変位状態の振動姿態である。第１のフランジ部２ｄの先端と第２のフランジ部２ｅの先端は、円筒体２の軸方向において、逆相で振動する。図１３から明らかなように、この場合、第３のフランジ部２ｆ，２ｆ，２ｆは振動していない。したがって、第３のフランジ部２ｆ，２ｆ，２ｆのいずれかを利用して外部から支持すれば良い。あるいは、第３のフランジ部２ｆ，２ｆ，２ｆの全てを外部と接続しても良い。
【００４１】
また、支持部２ｃも変位していないことがわかる。したがって、透光体２１を振動させずに、第１のフランジ部２ｄを振動させ得ることがわかる。
【００４２】
他方、図１４は図１２の共振Ｇで円筒体２が振動した場合の振動姿態を示す図である。ここでは、第１のフランジ部２ｄの先端が大きく変位し、第２のフランジ部２ｅの先端も大きく変位しているが、第３のフランジ部２ｆ，２ｆ，２ｆ及び支持部２ｃが図示のように変位してしまうことがわかる。したがって、実際に第３のフランジ部２ｆ，２ｆ，２ｆにより外部から支持した場合、振動が制動され、大きな振幅を得ることはできない。
【００４３】
上記第２の実施形態では、円筒体２の径方向及び軸方向に沿う断面において、四脚音叉の形状を有していた。また、第３の実施形態では五脚音叉の形状を有していた。このように、本発明における円筒体２と第１〜第３のフランジ部２ｄ〜２ｆで構成される音叉状の断面形状は特に限定されない。すなわち、二脚であってもよく、三脚であってもよく、四脚であってもよく、五脚以上であってもよい。本発明においては、少なくとも第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅとが円筒体２の外周面に設けられていればよい。円筒体２は、断面において二脚以上の音叉形状を有し、その二脚以上の断面音叉形状を円筒体２の中心軸に対して回転させた外面形状を有していればよい。
【００４４】
もっとも、好ましくは、少なくとも１つの第３のフランジ部２ｆが設けられていることが望ましい。それによって、外部からの支持を容易に行うことができる。また、上記のとおり、第３のフランジ部２ｆが複数設けられていても良い。
【００４５】
また、第１のフランジ部２ｄが第１の端部２ａに、第２のフランジ部２ｅが第２の端部２ｂに位置していることが好ましい。それによって、第１のフランジ部２ｄをより大きな振幅で容易に変位させることができる。
【００４６】
透光体２１は連結部材２２を介して円筒体２に連結されている。この場合、円筒体２の内周面に、連結部材２２が固定され、透光体２１が円筒体２に連結されている。上記連結部分は特に限定されないが、円筒体２の内周面において、第２の端部２ｂよりも第１の端部２ａ側であることが望ましい。
【００４７】
また、第１のフランジ部２ｄの共振周波数と第２のフランジ部２ｅの共振周波数は等しいことが望ましい。その場合に、第３のフランジ部２ｆの変位をより効果的に抑制することができる。この場合、共振周波数を一致させるには、第１のフランジ部２ｄと第２のフランジ部２ｅの材料及び寸法が等しいことが好ましいが、共振周波数を一致させる限り、材料や寸法は異なっていても良い。
【００４８】
図１５は本発明の第４の実施形態に係る振動装置を説明するための部分切欠き斜視図である。振動装置４１は円筒体２Ａを有する。円筒体２Ａは、第１の実施形態と同様に、第１〜第３のフランジ部２ｄ〜２ｆを有する。第２のフランジ部２ｅの第２の端部２ｂ側の面に圧電素子２３が固定されている。第１の実施形態と異なるのは、円筒体２Ａにおいて、第１のフランジ部２ｄの外周縁から径方向内側に折り返された折り返し部４２が設けられていることにある。折り返し部４２は、平面視においてドーナツ状の形状を有している。折り返し部４２は、第１のフランジ部２ｄの第２のフランジ部２ｅ側とは反対側の面に対して隙間を隔てて対向している。この折り返し部４２が設けられていることにより、第１のフランジ部２ｄの円筒体２Ａの軸方向における変位をより一層大きくすることができる。したがって、液滴をより効果的に除去することができる。
【００４９】
なお、折り返し部４２の第１のフランジ部２ｄと対向している部分は、第１のフランジ部２ｄと平行に延ばされていることが望ましい。
【００５０】
また、折り返し部４２には、周方向に沿った複数の切欠き４２ａが設けられている。この切欠き４２ａが設けられていると、第１のフランジ部２ｄと折り返し部４２との間に至った液滴を外部に速やかに排出させることができる。もっとも、切欠き４２ａは設けられずとも良い。
【００５１】
図１６は本発明の第５の実施形態に係る振動装置を説明するための部分切欠き斜視図である。振動装置５１では、円筒体２Ｂにおいて、第１のフランジ部２ｄの外周縁から円筒体２Ｂの軸方向において、第２のフランジ部２ｅに対して遠ざかる方向に延ばされた壁部５２，５２，５２が設けられている。ここでは、複数の壁部５２，５２，５２が設けられているが、第１のフランジ部２ｄの外周縁全体から円筒体２Ｂの軸方向に延ばされた筒状の壁部が設けられても良い。本実施形態では複数の壁部５２，５２，５２は、円筒体２Ｂの軸方向と平行に延ばされている。隣り合う壁部５２間は切欠き５２ａとされている。切欠き５２ａが設けられていると、第１のフランジ部２ｄ上に付着した液滴が、切欠き５２ａから外部に速やかに排出される。
【００５２】
図１７は、振動装置５１における振動姿態を示す模式的断面図である。図１７においても、矢印は変位の方向及び変位の大きさを示す。壁部５２が設けられていることにより、円筒体２Ｂを振動させた場合、第１のフランジ部２ｄの外周縁が軸方向に変位するに際し、壁部５２の円筒体２Ｂの軸方向端部、図１６での上端が径方向に大きく変位する。したがって、振幅を大きくすることができるため、液滴の除去をより効果的に行うことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１，４１，５１…振動装置
２，２Ａ，２Ｂ…円筒体
２ａ，２ｂ…第１，第２の端部
２ｃ…支持部
２ｄ，２ｅ，２ｆ…第１〜第３のフランジ部
３…支持部材
４…ベースプレート
１０…イメージングデバイス
１１…カメラ
１２…レンズ
２１…透光体
２２…連結部材
２２ａ…筒状部
２２ｂ…フランジ部
２３…圧電素子
２３ａ…圧電体
２３ｂ，２３ｃ…第１，第２の励振電極
４２…折り返し部
４２ａ…切欠き
５２…壁部
５２ａ…切欠き
【図１】
2020003572.tif 000003
【図２】
2020003572.tif 000004
【図３】
2020003572.tif 000005
【図４】
2020003572.tif 000006
【図５】
2020003572.tif 000007
【図６】
2020003572.tif 000008
【図７】
2020003572.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020003572.tif 000011
【図１０】
2020003572.tif 000012
【図１１】
2020003572.tif 000013
【図１２】
2020003572.tif 000014
【図１３】
2020003572.tif 000015
【図１４】
2020003572.tif 000016
【図１５】
2020003572.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月8日(2020.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向及び軸方向を有し、第１の端部と、前記軸方向において前記第１の端部とは反対側に位置している第２の端部と、外周面から前記径方向外側に延ばされた第１及び第２のフランジ部とを有する円筒体と、
前記円筒体の前記第１の端部に連結された透光体と、
前記円筒体の前記第１又は第２のフランジ部を振動させるように設けられた振動素子とを備え、
前記第１のフランジ部が前記軸方向において前記第２のフランジ部よりも前記第１の端部側に位置している、振動装置。
【請求項２】
前記透光体と前記円筒体とを連結している連結部材をさらに備える、請求項１に記載の振動装置。
【請求項３】
前記円筒体の内周面から径方向内側に延ばされた支持部が設けられており、前記支持部に前記連結部材が固定されている、請求項２に記載の振動装置。
【請求項４】
前記第２のフランジ部に、前記振動素子が固定されており、前記振動素子を駆動することにより、前記第１のフランジ部の外周縁が前記軸方向に変位するように前記第１のフランジ部が振動する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項５】
前記振動素子が圧電素子である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項６】
前記圧電素子が、前記円筒体に固定されている、請求項５に記載の振動装置。
【請求項７】
前記円筒体の外周面において、前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部との間に第３のフランジ部が設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項８】
前記第３のフランジ部が複数設けられている、請求項７に記載の振動装置。
【請求項９】
前記第１のフランジ部が前記第１の端部に、前記第２のフランジ部が前記第２の端部に位置している、請求項１〜８のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１０】
前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部との間の位置において、前記円筒体の内周面に前記透光体が連結されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１１】
前記第１のフランジ部と、前記第２のフランジ部とが逆相で変位する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１２】
前記第１のフランジ部の共振周波数と、前記第２のフランジ部の共振周波数とが等しい、請求項１１に記載の振動装置。
【請求項１３】
前記第３のフランジ部に連結されており、前記円筒体を外部から支持する支持部材をさらに備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１４】
前記第１のフランジ部の外周縁から、前記径方向内側に折り返された折り返し部が設けられている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１５】
前記折り返し部の外周縁に、切欠きが設けられている、請求項１４に記載の振動装置。
【請求項１６】
前記第１のフランジ部の外周縁から、前記第２のフランジ部に対して遠ざかる方向に延ばされた壁部が設けられている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項１７】
前記壁部が、前記軸方向に平行に延ばされている、請求項１６に記載の振動装置。
【請求項１８】
前記壁部が、前記第１のフランジ部の外周縁に沿って複数設けられており、前記複数の壁部間が切欠きとされている、請求項１６又は１７に記載の振動装置。
【請求項１９】
前記壁部が、前記第１のフランジ部の外周縁に連なった筒状部である、請求項１６又は１７に記載の振動装置。
【請求項２０】
前記第１のフランジ部及び前記第２のフランジ部の外周が、円形である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の振動装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１項に記載の振動装置と、
前記透光体に検出領域が含まれるように配置されている光学検出素子と、
を備える、光学検出装置。
【国際調査報告】
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2020003572.tif 000021
2020003572.tif 000022
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