JPWO2020003573A1 - 振動装置及び光学検出装置 - Google Patents

振動装置及び光学検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020003573A1
JPWO2020003573A1 JP2020527178A JP2020527178A JPWO2020003573A1 JP WO2020003573 A1 JPWO2020003573 A1 JP WO2020003573A1 JP 2020527178 A JP2020527178 A JP 2020527178A JP 2020527178 A JP2020527178 A JP 2020527178A JP WO2020003573 A1 JPWO2020003573 A1 JP WO2020003573A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrating
vibration
translucent body
region
translucent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020527178A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6943341B2 (ja
Inventor
藤本 克己
克己 藤本
西山 健次
健次 西山
倉谷 康浩
康浩 倉谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2020003573A1 publication Critical patent/JPWO2020003573A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6943341B2 publication Critical patent/JP6943341B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56Accessories
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0061Driving means for the movement of one or more optical element using piezoelectric actuators
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)

Abstract

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、振動装置を提供する。本発明の振動装置1は、撮像素子10A(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4と、透光体4に連結されている振動体3を有する振動素子2とを備える。透光体4が中央領域Aと、中央領域Aの周辺に位置する周辺領域Bとを有し、透光体4の周辺領域Bに親水性膜5が設けられている。

Description

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。
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。
国際公開第2017/022382号
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。
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。
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。
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。
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、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、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は、各振動モードを説明するための模式図である。 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下において、振動装置1の詳細を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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や(K,Na)NbO等の適宜の圧電セラミックスまたはLiTaOやLiNbO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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図6は、第2の実施形態に係る振動装置の平面図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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

Claims (11)

  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、
    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、振動装置。
  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。
  3. 前記透光体の前記中央領域に撥水性膜が設けられている、請求項1または2に記載の振動装置。
  4. 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1〜3のいずれか1項に記載の振動装置。
  5. 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1〜4のいずれか1項に記載の振動装置。
  6. 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1〜5のいずれか1項に記載の振動装置。
  7. 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1〜6のいずれか1項に記載の振動装置。
  8. 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をさらに備える、請求項1〜7のいずれか1項に記載の振動装置。
  9. 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8に記載の振動装置。
  10. 請求項1〜9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。
  11. 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10に記載の光学検出装置。
JP2020527178A 2018-06-28 2019-01-25 振動装置及び光学検出装置 Active JP6943341B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018123354 2018-06-28
JP2018123354 2018-06-28
PCT/JP2019/002547 WO2020003573A1 (ja) 2018-06-28 2019-01-25 振動装置及び光学検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020003573A1 true JPWO2020003573A1 (ja) 2021-02-15
JP6943341B2 JP6943341B2 (ja) 2021-09-29

Family

ID=68984733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020527178A Active JP6943341B2 (ja) 2018-06-28 2019-01-25 振動装置及び光学検出装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12044953B2 (ja)
JP (1) JP6943341B2 (ja)
WO (1) WO2020003573A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109643044B (zh) * 2016-11-30 2021-01-01 株式会社村田制作所 振动装置、摄像机用水滴去除装置以及摄像机
WO2020003572A1 (ja) * 2018-06-28 2020-01-02 株式会社村田製作所 振動装置及び光学検出装置
JP7010386B2 (ja) * 2018-09-28 2022-01-26 株式会社村田製作所 振動装置及び光学検出装置
USD939325S1 (en) * 2019-10-11 2021-12-28 John F. Bently Mounting holder
WO2021186898A1 (ja) * 2020-03-19 2021-09-23 株式会社村田製作所 振動装置及び振動制御方法
WO2022085716A1 (ja) * 2020-10-23 2022-04-28 株式会社村田製作所 洗浄装置、洗浄装置を備える撮像ユニット、および洗浄方法
WO2023100396A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 株式会社村田製作所 光学モジュールおよび光学装置
JPWO2023100399A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009265473A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Konica Minolta Opto Inc レンズ、撮像レンズ及び撮像装置
JP4964049B2 (ja) * 2006-11-14 2012-06-27 アルパイン株式会社 車両用画像表示装置
JP2013080177A (ja) * 2011-10-05 2013-05-02 Aisin Seiki Co Ltd 水滴除去機能付カメラ
JP2015231216A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 株式会社タムロン 光学ユニット及び車載用撮像装置
WO2017022382A1 (ja) * 2015-08-04 2017-02-09 株式会社村田製作所 振動装置及びカメラ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4871594B2 (ja) * 2006-01-12 2012-02-08 キヤノン株式会社 振動波駆動装置及び振動波駆動機器
JP5430367B2 (ja) * 2009-11-26 2014-02-26 キヤノン株式会社 塵埃除去装置および塵埃除去方法
WO2011078218A1 (ja) * 2009-12-25 2011-06-30 株式会社村田製作所 超音波振動装置
JP2012138768A (ja) 2010-12-27 2012-07-19 Hitachi Kokusai Electric Inc ドーム型監視カメラシステム
WO2012129521A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Gentex Corporation Lens cleaning apparatus
US10987129B2 (en) * 2015-09-04 2021-04-27 Medos International Sarl Multi-shield spinal access system
JP2017170303A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 オリンパス株式会社 液滴排除装置と、液滴排除装置を有する画像装置及び上記液滴排除装置の制御方法と上記液滴排除装置の制御プログラム
US10071400B2 (en) * 2016-06-20 2018-09-11 Texas Instruments Incorporated Ultrasonic lens cleaning with travelling wave excitation
CN109076152B (zh) * 2016-06-24 2020-09-15 株式会社村田制作所 振动装置以及摄像装置
JP6617854B2 (ja) * 2017-04-24 2019-12-11 株式会社村田製作所 洗浄装置および洗浄装置を備える撮像ユニット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4964049B2 (ja) * 2006-11-14 2012-06-27 アルパイン株式会社 車両用画像表示装置
JP2009265473A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Konica Minolta Opto Inc レンズ、撮像レンズ及び撮像装置
JP2013080177A (ja) * 2011-10-05 2013-05-02 Aisin Seiki Co Ltd 水滴除去機能付カメラ
JP2015231216A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 株式会社タムロン 光学ユニット及び車載用撮像装置
WO2017022382A1 (ja) * 2015-08-04 2017-02-09 株式会社村田製作所 振動装置及びカメラ

Also Published As

Publication number Publication date
US20200379320A1 (en) 2020-12-03
WO2020003573A1 (ja) 2020-01-02
US12044953B2 (en) 2024-07-23
JP6943341B2 (ja) 2021-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6943341B2 (ja) 振動装置及び光学検出装置
JP6977784B2 (ja) 振動装置及び光学検出装置
JP6665948B2 (ja) 振動装置、カメラ用水滴除去装置及びカメラ
JP7070497B2 (ja) 振動装置及び光学検出装置
CN109076152B (zh) 振动装置以及摄像装置
JP6601576B2 (ja) 振動装置、カメラ用水滴除去装置及びカメラ
JP6819844B1 (ja) 振動装置、および振動装置を備える撮像ユニット
JP6962470B2 (ja) 振動装置
US11770078B2 (en) Vibration device and driving device
JP7111258B2 (ja) 振動装置及び振動制御方法
US11796896B2 (en) Vibration device and optical detection device
CN112955801B (zh) 光学装置以及具备光学装置的光学单元
WO2020003574A1 (ja) 振動装置及び光学検出装置
WO2019225042A1 (ja) 振動装置及び光学検出装置
JP6988987B2 (ja) 振動装置、および振動装置を備える撮像ユニット
WO2021229853A1 (ja) 振動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200804

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210810

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210823

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6943341

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150