特許 6943341 振動装置及び光学検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6943341

(24)【登録日】2021年9月13日

(45)【発行日】2021年9月29日

(54)【発明の名称】振動装置及び光学検出装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/02 20210101AFI20210916BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20210916BHJP

   G03B 17/08 20210101ALN20210916BHJP

   G03B 15/00 20210101ALN20210916BHJP

   H04N 5/225 20060101ALN20210916BHJP

【ＦＩ】

   G03B17/02

   G03B17/56 H

   !G03B17/08

   !G03B15/00 V

   !G03B15/00 S

   !H04N5/225 700

   !H04N5/225 450

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2020-527178(P2020-527178)

(86)(22)【出願日】2019年1月25日

(86)【国際出願番号】JP2019002547

(87)【国際公開番号】WO2020003573

(87)【国際公開日】20200102

【審査請求日】2020年8月4日

(31)【優先権主張番号】特願2018-123354(P2018-123354)

(32)【優先日】2018年6月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001232

【氏名又は名称】特許業務法人 宮▲崎▼・目次特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤本 克己

(72)【発明者】

【氏名】西山 健次

(72)【発明者】

【氏名】倉谷 康浩

【審査官】 ▲うし▼田 真悟

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／０２２３８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第４９６４０４９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１３−０８０１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２３１２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６５４７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ １７／０２

Ｇ０３Ｂ １７／５６

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｈ０４Ｎ ５／２２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学検出素子の検出領域の少なくとも一部を含むように配置される透光体と、
前記透光体に連結されている振動体を有する振動素子と、
前記振動素子に電気的に接続されており、前記透光体及び前記振動体の連結体の振動を制御する制御部と、
を備え、
前記振動体は、他の部材により支持されるヒンジ部を有し、
前記透光体が、前記検出領域の中心が含まれる中央領域と、前記中央領域の周辺に位置する周辺領域と、を有し、
前記透光体の少なくとも前記周辺領域に少なくとも１つの親水性膜が設けられており、
前記透光体の少なくとも前記中央領域に少なくとも１つの撥水性膜が設けられており、
前記制御部が、前記ヒンジ部に振動の節が位置するように、前記振動体を振動させる、振動装置。

【請求項2】

前記親水性膜が、前記透光体の前記周辺領域における、前記検出領域を含む領域に設けられている、請求項１に記載の振動装置。

【請求項3】

前記振動素子が、前記振動体に配置された圧電振動子を有する、請求項１または２に記載の振動装置。

【請求項4】

平面視において、前記振動体が、前記振動体における他の部分よりも外側に張り出したフランジ部を有し、前記フランジ部の外周縁が、前記振動体における他の部分の外周縁よりも外側に位置する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動装置。

【請求項5】

前記親水性膜が、前記透光体における振動の節に位置する部分に設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動装置。

【請求項6】

前記撥水性膜が、前記透光体における振動の腹に位置する部分に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動装置。

【請求項7】

前記制御部が、前記透光体に複数の振動の腹が位置するように、前記振動素子及び前記透光体の連結体を振動させ、
複数の振動の腹の境界に前記親水性膜が設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動装置。

【請求項8】

請求項１〜７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。

【請求項9】

前記光学検出素子が撮像素子であり、前記検出領域が視野である、請求項８に記載の光学検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械的振動によって水滴等を除去することが可能な振動装置及び光学検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、監視装置として用いられるカメラ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。特に、車載用途等の屋外で使用されるカメラにおいては、雨滴等の水滴を除去するための機構が種々提案されている。下記の特許文献１には、カメラ本体の前方に配置される、透光性部分を有する振動装置が開示されている。この振動装置においては、透光性部分を大きく振動させることにより、透光体部に付着した水滴を霧化させる。特許文献１には、撮影される領域以外に親水性部分を構成することにより、水滴を親水性部分側に移動させ得ることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０２２３８２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に記載された振動装置では、透光性部分における、カメラ本体の視野領域に位置する部分に、振動の腹及び振動の節が形成される。このとき、透光性部分に水滴が付着すると、振動の腹に向かい水滴が移動し、振動の腹付近において水滴が霧化される。しかしながら、振動の節に位置する水滴は、振動の腹の方に移動し難い。そのため、水滴が残留し、カメラ本体の視野が阻害されるおそれがあった。

【0005】

本発明の目的は、光学検出素子の検出領域をより確実に確保することができる、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、光学検出素子の検出領域の少なくとも一部を含むように配置される透光体と、前記透光体に連結されている振動体を有する振動素子とを備え、前記透光体が中央領域と、前記中央領域の周辺に位置する周辺領域とを有し、前記透光体の前記周辺領域に親水性膜が設けられている。

【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、光学検出素子の検出領域をより確実に確保することができる、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、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の実施形態における圧電振動子の模式的斜視図である。

【図4】図４は、各振動モードを説明するための模式図である。

【図5】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１の実施形態における圧電体の分極構造の例を説明するための模式的斜視図である。

【図6】図６は、本発明の第２の実施形態に係る振動装置の平面図である。

【図7】図７は、本発明の第３の実施形態に係る振動装置の模式的正面断面図である。

【図8】図８は、本発明の第３の実施形態における第２の振動モード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、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斜視図である。図２は、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。なお、図２以外の断面図においては、後述する制御部を省略することがある。

【0013】

図１に示すイメージングデバイス１０は振動装置１を有する。振動装置１は、振動により水滴や異物を移動させ、または水滴等を霧化することにより、撮像素子の視野内から水滴や異物を除去する振動装置である。図２に示すように、振動装置１は、筒状の振動体３を含む振動素子２と、振動素子２の開口部を覆うように設けられている透光体４と、振動素子２に電気的に接続されている制御部１２とを有する。

【0014】

イメージングデバイス１０は、振動装置１を一端側で支持している筒状のケース部材１３と、ケース部材１３の他端に固定されているベース部材１４とを有する。振動装置１、ケース部材１３及びベース部材１４により囲まれた内部空間内に、撮像素子１０Ａが配置されている。それによって、本発明の一実施形態に係る光学検出装置としてのイメージングデバイス１０が構成されている。

【0015】

撮像素子１０Ａとしては、例えば、可視領域から遠赤外領域のいずれかの波長の光を受光する、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ、ボロメーターやサーモパイル等を挙げることができる。イメージングデバイス１０としては、例えば、カメラ、ＲａｄａｒやＬＩＤＡＲデバイス等を挙げることができる。

【0016】

図２に示すように、ケース部材１３はベース部材１４上に固定されている。ベース部材１４上に複数の脚部１５が固定されている。複数の脚部１５上に基板１６が固定されている。基板１６上に撮像素子１０Ａが固定されている。撮像素子１０Ａは、撮像素子本体１０ａ及びレンズモジュール１０ｂを有する。撮像素子１０Ａにおけるレンズモジュール１０ｂ側の部分が、振動装置１の内部空間内に位置しており、残りの部分がケース部材１３の内部空間内に位置している。なお、撮像素子１０Ａ全体が振動装置１の内部空間内に位置していてもよい。

【0017】

本実施形態では、基板１６の少なくとも一方の主面またはベース部材１４の一方の主面に撮像素子１０Ａを駆動する回路や上記制御部１２が設けられている。

【0018】

なお、振動装置１、ケース部材１３及びベース部材１４により囲まれた内部空間内には、撮像素子１０Ａ以外の、エネルギー線を光学的に検出する光学検出素子が配置されていてもよい。検出するエネルギー線としては、例えば、電磁波や赤外線等の活性エネルギー線であってもよい。図２に示すイメージングデバイス１０においては、撮像素子１０Ａの検出領域としての視野が、透光体４に含まれる。本実施形態では、この視野の中心は、透光体４の中央領域Ａ内に位置しており、視野の周辺領域が、透光体４の周辺領域Ｂに位置している。もっとも、これに限定されず、透光体４は、撮像素子１０Ａの視野の少なくとも一部を含むように配置されていればよい。ここで、本明細書における透光性とは、少なくとも上記光学検出素子が検出する波長のエネルギー線や光が透過する透光性をいう。

【0019】

図１及び図２に示すイメージングデバイス１０は一例であって、イメージングデバイス１０の構成は上記に限定されない。イメージングデバイス１０は、振動装置１及び撮像素子１０Ａを有していればよい。

【0020】

以下において、振動装置１の詳細を説明する。

【0021】

図２に示すように、振動素子２は振動体３及び圧電振動子７を有する。本実施形態では、振動体３は略円筒状であり、第１の開口端部３ａ及び第２の開口端部３ｂを有する。ここで、第１の開口端部３ａ及び第２の開口端部３ｂを結ぶ方向を軸方向とし、軸方向に直交する方向を径方向とする。振動体３は、第１の開口端部３ａ側に位置し、かつ径方向内側に延びる延長部３ｃを有する。上記透光体４は、振動体３の開口部を覆うように、第１の開口端部３ａにおける延長部３ｃに位置する部分に連結されている。

【0022】

振動体３は、第１の開口端部３ａと第２の開口端部３ｂとの間に位置しているヒンジ部３ｄを有する。ヒンジ部３ｄは径方向外側に延びている。振動装置１は、ヒンジ部３ｄにおいて、ケース部材１３に支持されている。ここで、振動体３の径方向における厚みを肉厚としたときに、ヒンジ部３ｄと延長部３ｃとの間に位置している部分の肉厚は、ヒンジ部３ｄと第２の開口端部３ｂとの間に位置している部分の肉厚より薄い。

【0023】

なお、振動体３はヒンジ部３ｄ及び延長部３ｃを有していなくともよく、振動体３の肉厚は全ての部分において同じであってもよい。振動体３は筒状であればよく、例えば、振動体３は円筒状や角筒状であってもよい。

【0024】

振動素子２においては、振動体３の第２の開口端部３ｂに、圧電振動子７が配置されている。圧電振動子７は、透光体４及び振動体３の連結体を振動させる。

【0025】

図３は、第１の実施形態における圧電振動子の模式的斜視図である。

【0026】

圧電振動子７は円環状の圧電体８を有する。圧電体８は、例えば、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３や（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ_３等の適宜の圧電セラミックスまたはＬｉＴａＯ_３やＬｉＮｂＯ_３等の適宜の圧電単結晶からなる。圧電体８の一方主面には電極９ａが設けられており、他方主面には電極９ｂが設けられている。

【0027】

本実施形態では、振動体３に１つの円環状の圧電振動子７が配置されている。なお、圧電振動子７の形状及び個数は上記に限定されない。例えば、平面視において、振動体３の中心を回転軸とした周回方向に沿い、複数の圧電振動子が配置されていてもよい。

【0028】

透光体４は、本実施形態ではドーム状である。なお、透光体４の形状は上記に限られず、例えば、円板状等であってもよい。透光体４は透光性材料からなる。透光性材料としては、例えば、透光性のプラスチック、ガラスまたは透光性のセラミックス等を用いることができる。

【0029】

透光体４は、中央領域Ａと、中央領域Ａの周辺に位置する周辺領域Ｂとを有する。透光体４の中央領域Ａには撥水性膜６が設けられている。他方、透光体４の周辺領域Ｂには親水性膜５が設けられている。より具体的には、親水性膜５及び撥水性膜６は、透光体４における、振動装置１の内部に光やエネルギー線を透過させる外表面に設けられている。撥水性膜６の材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系材料やパーフルオロアルキル基含有シランなどのシリコン系材料等を挙げることができる。親水性膜５の材料としては、例えば、ＴｉＯ_２などの無機系材料や親水化ＰＶＤＦのような有機系材料等を挙げることができる。なお、透光体４には、撥水性膜６は必ずしも設けられていなくともよい。

【0030】

振動素子２に上記制御部１２が電気的に接続されている。より具体的には、制御部１２は圧電振動子７に電気的に接続されている。制御部１２は、圧電振動子７による、透光体４及び振動体３の連結体の振動を制御する。制御部１２により、複数の振動モードを切り替えてもよい。本実施形態では、制御部１２は、振動体３のヒンジ部３ｄに振動の節が位置するように、透光体４及び振動体３の連結体を振動させる。それによって、ケース部材１３により振動装置１を容易に支持することができ、イメージングデバイス１０の密閉性を高めることができる。加えて、ケース部材１３による支持によって、振動装置１の振動を阻害し難い。

【0031】

本実施形態の特徴は、透光体４の周辺領域Ｂに親水性膜５が設けられていることにある。それによって、光学検出素子の検出領域としての、撮像素子１０Ａの視野をより確実に確保することができる。これを、振動装置１が利用する振動モードの詳細と共に、以下において説明する。

【0032】

図４は、各振動モードを説明するための模式図である。図４においては、平面視したときの透光体における各領域の振動の位相を示す。＋の符号が付されている領域と、−の符号が付されている領域とは、振動の位相が互いに逆であることを示す。

【0033】

振動モードは（ｍ，ｎ）モードで表すことができる。ここで、ｍ及びｎは整数である。ｍは周回方向に延びる振動の節のラインの本数であり、ｎは径方向に延びる振動の節のラインの本数である。本実施形態においては、（１，０）モード、（１，１）モードまたは（１，２）モードを利用する。なお、（１，０）モード、（１，１）モード及び（１，２）モードにおける周回方向に延びる振動の節のラインは、透光体４の周辺領域Ｂに位置する。

【0034】

ここで、振動装置１の圧電振動子７は、透光体４において（１，０）モード、（１，１）モードまたは（１，２）モードの振動を励振させることができるように構成されている。なお、圧電振動子７に印加する電圧等を上記制御部１２により制御することによって、（１，０）モード、（１，１）モードまたは（１，２）モードの振動を励振させる。

【0035】

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１の実施形態における圧電体の分極構造の例を説明するための模式的斜視図である。図５（ａ）において、＋の符号が付されている領域は、分極方向が圧電体の図５（ａ）における下面から上面に向かう方向となっている領域であることを示す。−の符号が付されている領域は、分極方向が圧電体の上面から下面に向かう方向となっている領域であることを示す。図５（ｂ）及び図５（ｃ）においても同様である。

【0036】

図５（ａ）では、周回方向に配置された領域の分極方向が全て同じである。ここで、図３に示す圧電振動子７の電極９ａ及び電極９ｂは円環状である。よって、図５（ａ）に示す分極構造の圧電体８を用いる場合、透光体４において（１，０）モードの振動が励振される。図５（ｂ）では、周回方向に４分割された領域において、中心を介して対向している両側の領域の分極方向が反対となっている。図５（ｂ）に示す分極構造の圧電体８を用いる場合、透光体４において（１，１）モードの振動が励振される。図５（ｃ）では、周回方向に４分割された領域において、中心を介して対向している両側の領域の分極方向が等しくされている。図５（ｃ）に示す分極構造の圧電体８を用いる場合、透光体４において（１，２）モードの振動が励振される。

【0037】

ここで、図３に示した電極９ａ及び電極９ｂは周回方向において分割されていてもよく、分割された各電極が圧電体８の上記各領域に配置されていてもよい。この場合には、図５（ａ）に示す分極構造の圧電体８を用いる場合においても、中心を介して対向している両側の領域に互いに逆の位相の交流電圧を印加することにより、透光体４において（１，１）モードの振動を励振させることができる。あるいは、中心を介して対向している両側の領域に同じ位相の交流電圧を印加することにより、透光体４において（１，２）モードの振動を励振させることができる。なお、制御部１２により、各振動モードを切り替えてもよい。

【0038】

（１，０）モード、（１，１）モード及び（１，２）モードにおける振動の腹は、図２に示す透光体４の中央領域Ａに位置している。透光体４における振動の腹付近に付着した水滴等は霧化され、除去される。さらに、水滴等は振動の腹に向かい移動する。そのため、振動の腹付近に位置していなかった水滴等を、振動の腹に向かい移動させ、霧化させることにより除去できる。

【0039】

他方、（１，０）モード、（１，１）モード及び（１，２）モードにおける振動の節が透光体４の周辺領域Ｂに位置している。振動の節近傍における水滴等は霧化させることができず、かつ移動させ難い。そのため、上述したように、従来の構成においては水滴が残留し、撮像素子の視野を十分に確保できないおそれがある。

【0040】

これに対して、図２に示す本実施形態では、透光体４の周辺領域Ｂに親水性膜５が設けられている。より具体的には、親水性膜５は、周辺領域Ｂにおいて、振動の節が位置する部分を覆うように設けられている。なお、本明細書において、振動の節に位置する部分とは、振動の節近傍に位置する部分を含む。それによって、振動の節に位置する水滴等を平坦化させ、水滴等が付着したことによる光学的障害を低減させることができる。他方、透光体４において、中央領域Ａに位置する水滴等は、容易に移動及び霧化させることができる。従って、撮像素子１０Ａの視野をより確実に確保することができる。

【0041】

本実施形態のように、中央領域Ａには撥水性膜６が設けられていることが好ましい。それによって、水滴等をより一層容易に移動及び霧化させることができる。なお、振動装置１においては、透光体４の中央領域Ａの全体に撥水性膜６が設けられている。この場合には、中央領域Ａに振動の節が位置しない（１，０）モードを利用することが好ましい。それによって、より確実に、かつより一層容易に水滴等を移動及び霧化することができる。なお、制御部１２により、他の振動モードと（１，０）モードとを切り替えてもよい。

【0042】

他方、撥水性膜６は中央領域Ａの一部に設けられていてもよい。この場合には、撥水性膜６は、透光体４の振動の腹が位置する部分に設けられていることが好ましい。それによって、水滴等を容易に霧化させることができる。

【0043】

親水性膜５は、周辺領域Ｂの全体に設けられている。なお、親水性膜５は、利用する振動モードの振動の節が位置する部分のみに設けられていてもよい。この場合においても、振動の節に位置する水滴等を平坦化させることができ、撮像素子１０Ａの視野をより確実に確保することができる。

【0044】

本実施形態では、透光体４における撮像素子１０Ａの視野を含む領域に振動の節が位置している。親水性膜５は、透光体４の周辺領域Ｂにおける、撮像素子１０Ａの視野を含む領域に設けられている。それによって、水滴等による、撮像素子１０Ａの視野における光学的障害を低減することができる。なお、周辺領域Ｂにおいて、撮像素子１０Ａの視野を含まない領域に振動の節が位置する場合にも、振動の節が位置する部分に残留して増加した水滴等が撮像素子１０Ａの視野に侵入し、視野を確保することができないおそれがある。親水性膜５は、周辺領域Ｂにおける、撮像素子１０Ａの視野を含まない領域に設けられていてもよい。それによって、光学的障害を生じさせる水滴等の上記視野への侵入を抑制することができる。従って、この場合においても、撮像素子１０Ａの視野をより確実に確保することができる。

【0045】

図６は、第２の実施形態に係る振動装置の平面図である。

【0046】

本実施形態は、親水性膜２５及び撥水性膜２６の配置が第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の振動装置は第１の実施形態の振動装置１と同様の構成を有する。

【0047】

本実施形態では（１，２）モードを利用する。（１，２）モードにおいては、透光体４に複数の振動の腹が位置する。複数の振動の腹の境界に振動の節が位置する。親水性膜２５は、透光体４の周辺領域Ｂ及び中央領域Ａにおいて、複数の振動の腹の境界に位置し、振動の節に位置する部分に設けられている。それによって、透光体４の周辺領域Ｂに加えて、中央領域Ａにおいて振動の節に位置する部分に付着した水滴等を平坦化し、光学的障害を低減させることができる。

【0048】

撥水性膜２６は複数設けられており、複数の振動の腹が位置する部分にそれぞれ配置されている。それによって、振動の節が位置する部分以外に付着した水滴等をより一層容易に移動及び霧化させることができる。従って、撮像素子１０Ａの視野をより一層確実に確保することができる。

【0049】

本実施形態では（１，２）モードを利用する例を示す。なお、（１，１）モードや他の振動モードを利用する場合には、利用する振動モードにおいて振動の節が位置する部分に親水性膜２５を配置し、振動の腹が位置する部分に撥水性膜２６を配置することが好ましい。それによって、撮像素子１０Ａの視野をより一層確実に確保することができる。

【0050】

図７は、第３の実施形態に係る振動装置の模式的正面断面図である。

【0051】

本実施形態は、振動体３３の構成が第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の振動装置は第１の実施形態の振動装置１と同様の構成を有する。

【0052】

振動体３３は、第１の開口端部３３ａ側に位置する第１の振動体部３４と、第２の開口端部３３ｂ側に位置する第２の振動体部３５と、第１の振動体部３４及び第２の振動体部３５を連結している連結部３６とを有する。第１の振動体部３４及び連結部３６は円環状であり、第２の振動体部３５は円筒状である。振動体３３は、円環状の第１の振動体部３４と、円環状の連結部３６と、円筒状の第２の振動体部３５とをそれぞれの中心軸が同心軸上に位置するように配置された筒状である。

【0053】

ここで、本明細書において、特に断りのない場合には、外周縁及び内周縁は平面視における外周縁及び内周縁をいう。平面視において、第１の振動体部３４は、第２の振動体部３５よりも外側に張り出したフランジ部３９を有する。フランジ部３９の外周縁は、第２の振動体部３５の外周縁よりも外側に位置している。平面視において、振動体３３は、振動体３３の他の部分よりも外側に張り出したフランジ部３９を有する。フランジ部３９の外周縁は、振動体３３の他の部分の外周縁よりも外側に位置している。本実施形態では、第１の振動体部３４がフランジ部３９を有する。より具体的には、第１の振動体部３４におけるフランジ部３９は、第１の振動体部３４に直接連結されている連結部３６の外周縁から外側に張り出した部分である。

【0054】

平面視において、連結部３６及び第２の振動体部３５の外周縁は重なっており、かつ連結部３６の内周縁が第２の振動体部３５及び第１の振動体部３４の内周縁より外側に位置している。振動体３３の各部分における、径方向における外側の側面と内側の側面との距離を肉厚としたときに、連結部３６の肉厚は第２の振動体部３５の肉厚よりも薄い。振動体３３においては、連結部３６における内径が、他の部分の内径よりも大きい。

【0055】

本実施形態では、（１，０）モード、（１，１）モードまたは（１，２）モード以外に、振動の腹がフランジ部３９の外周縁に位置する振動モードを利用する。ここで、透光体４において（ｍ，ｎ）モードの振動を励振させるモードを第１の振動モードとし、振動の腹がフランジ部３９の外周縁に位置する振動モードを第２の振動モードとする。

【0056】

図８は、第３の実施形態における第２の振動モードを説明するための模式的断面図である。図８は、図２に示す振動装置の断面の半分に相当する部分を示す。実線は振動装置の元の状態を示し、一点鎖線は振動している状態を示す。

【0057】

第２の振動モードは、フランジ部３９の外周縁の振幅が最大となる振動モードである。第２の振動モードにおいては、透光体４の振幅は小さい。本実施形態の制御部１２は、第１の振動モードと第２の振動モードとを切り替える。

【0058】

透光体４と振動体３とが連結されている部分近傍及び透光体４の外周縁近傍に位置する水滴等は、第２の振動モードによりフランジ部３９の外周縁に容易に移動させることができる。このように、透光体４の外周縁近傍に位置する水滴等を除去することができる。さらにフランジ部３９の外周縁に移動させた水滴等を霧化させることにより、水滴等をより一層確実に除去することができる。他方、透光体４において外周縁近傍以外に位置する水滴等は、第１の振動モードにより、第１の実施形態と同様に光学的障害を低減し、または移動及び霧化させることができる。より具体的には、振動の節近傍に位置する水滴等を平坦化させることにより光学的障害を低減させ、振動の節近傍以外に位置する水滴等を移動及び霧化させることにより除去することができる。このように、振動モードを切り替えることにより、水滴等をより一層確実に除去することができ、撮像素子１０Ａの視野をより一層確実に確保することができる。

【0059】

加えて、本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、透光体４の周辺領域Ｂの全体に親水性膜５が配置されており、親水性膜５は透光体４の外周縁近傍に至っている。よって、親水性膜５が配置された部分において平坦化された水滴等を、第２の振動モードによって速やかにフランジ部３９に移動させ、透光体４から除去することができる。従って、撮像素子１０Ａの視野をより一層確実に確保することができる。

【0060】

ここで、上述したように、本実施形態においては、第１の振動体部３４がフランジ部３９を有する。なお、第２の振動体部３５または連結部３６がフランジ部３９を有していてもよい。フランジ部３９が、振動体３３の軸方向における中央の位置よりも透光体４側に配置されていればよい。

【0061】

本実施形態では、軸方向において、振動体３３の最も外側の部分に透光体４が連結されている。この軸方向において、振動体３３の第１の振動体部３４が透光体４に連結されている部分の位置と、フランジ部３９の位置とは同じである。それによって、軸方向において、上記連結されている部分の位置と、フランジ部３９の位置とが異なる場合と比較して、上記連結されている部分と、フランジ部３９との距離を近づけることができる。従って、第２の振動モードにより、上記連結されている部分及び透光体４の外周縁付近からフランジ部３９に、水滴等を好適に移動させることができる。

【0062】

なお、上記に限られず、透光体４は、振動体３３の軸方向における最も外側の部分以外の部分に連結されていてもよい。例えば、第１の振動体部３４の透光体４側の面に段差が設けられており、第１の振動体部３４の軸方向における厚みが薄くなっている部分に透光体４が連結されていてもよい。

【0063】

本実施形態においては、平面視において、連結部３６及び第２の振動体部３５の外周縁が重なるように連結部３６が配置されているが、連結部３６の配置はこれに限られない。例えば、平面視において、連結部３６及び透光体４の外周縁が重なっていてもよい。この場合には、透光体４と第１の振動体部３４とが連結している部分及びフランジ部３９が連ねられている。従って、上記連結されている部分付近及び透光体４の外周縁付近からフランジ部３９に、水滴等をより一層速やかに移動させることができる。加えて、第１の振動体部３４及び連結部３６の肉厚を薄くすることなく、かつ第１の振動体部３４の外径を大きくすることなく、フランジ部３９を長くすることができる。従って、強度の低下及び大型化を招くことなく、第２の振動モードにおけるフランジ部３９の振幅を大きくすることができる。

【符号の説明】

【0064】

１…振動装置
２…振動素子
３…振動体
３ａ，３ｂ…第１，第２の開口端部
３ｃ…延長部
３ｄ…ヒンジ部
４…透光体
５…親水性膜
６…撥水性膜
７…圧電振動子
８…圧電体
９ａ，９ｂ…電極
１０…イメージングデバイス
１０Ａ…撮像素子
１０ａ…撮像素子本体
１０ｂ…レンズモジュール
１２…制御部
１３…ケース部材
１４…ベース部材
１５…脚部
１６…基板
２５…親水性膜
２６…撥水性膜
３３…振動体
３３ａ，３３ｂ…第１，第２の開口端部
３４，３５…第１，第２の振動体部
３６…連結部
３９…フランジ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】