CN110573960A - 振动装置 - Google Patents

振动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110573960A
CN110573960A CN201780090103.3A CN201780090103A CN110573960A CN 110573960 A CN110573960 A CN 110573960A CN 201780090103 A CN201780090103 A CN 201780090103A CN 110573960 A CN110573960 A CN 110573960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylindrical body
piezoelectric
vibration device
piezoelectric element
end portion
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
CN201780090103.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110573960B (zh
Inventor
藤本克己
堀口睦弘
西山健次
仓谷康浩
市口真一郎
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 CN110573960A publication Critical patent/CN110573960A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110573960B publication Critical patent/CN110573960B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS 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
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/08—Waterproof bodies or housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
    • B06B1/0648—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element of rectangular shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
    • B06B1/0625—Annular array
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006—Optical 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/52—Elements optimising image sensor operation, e.g. for electromagnetic interference [EMI] protection or temperature control by heat transfer or cooling elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/208—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using shear or torsion displacement, e.g. d15 type devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS 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
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0061—Driving means for the movement of one or more optical element using piezoelectric actuators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

提供一种能够可靠地去除成像设备的视野内的附着于在摄像元件的被摄体侧配置的透光体表面的水滴等的振动装置。振动装置(1)包括：透光体(2)，其配置于摄像元件(9)的被摄体侧；筒状体(3)，其具有第1端部(3a)、与第1端部(3a)相反的那一侧的第2端部(3b)以及将第1端部(3a)和第2端部(3b)连接的外侧面(3d)和内侧面(3e)，以在第1端部(3a)侧保持透光体(2)的方式连结于透光体(2)；以及压电元件(4)，其沿着筒状体(3)的周向配置以使筒状体(3)进行扭转振动。

Description

振动装置
技术领域
本发明涉及一种能够利用机械振动去除水滴等的振动装置。
背景技术
以往，期望在用作监视装置的摄像机等成像设备中使其视野始终清晰。特别是，提出了各种用于在车载用途等的在室外使用的摄像机中去除雨滴等水滴的机构。在下述的专利文献1中，公开了一种具有摄像单元和用于使摄像单元振动的振动部的带水滴去除功能的摄像机。摄像单元具有透镜和用于对透过透镜的光进行光电转换的摄像元件。为了去除附着于透镜的水滴，振动部使摄像单元在透镜的光轴摆动的方向、与光轴平行的方向上振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-080177号公报
发明内容
发明要解决的问题
在如专利文献1所记载那样的带水滴去除功能的摄像机的情况下，有时无法可靠地去除摄像机的视野内的附着于透镜的水滴。
本发明的目的在于，提供一种能够可靠地去除成像设备的视野内的附着于在摄像元件的被摄体侧配置的透光体表面的水滴等的振动装置。
用于解决问题的方案
本发明的振动装置包括：透光体，其配置于摄像元件的被摄体侧；筒状体，其具有第1端部、与所述第1端部相反的那一侧的第2端部以及将所述第1端部和所述第2端部连接的外侧面和内侧面，以在所述第1端部侧保持所述透光体的方式连结于所述透光体；以及压电元件，其沿着所述筒状体的周向配置以使所述筒状体进行扭转振动。
在本发明的振动装置的一个特定的技术方案中，在所述筒状体的将所述第1端部和所述第2端部连结的方向上的位于配置有所述压电元件的部分与所述第1端部之间的部分中，所述外侧面和所述内侧面中的至少一者具有台阶部，在将所述外侧面与所述内侧面之间的距离设为所述筒状体的壁厚时，随着从所述压电元件侧朝向所述第1端部侧去，所述壁厚经过所述台阶部而变薄。在该情况下，能够进一步增大由筒状体的扭转振动导致的透光体的位移。因而，能够进一步可靠地去除成像设备的视野内的附着于透光体表面的水滴等。
在本发明的振动装置的另一特定的技术方案中，所述筒状体的所述外侧面具有所述台阶部，在所述外侧面，与所述台阶部相连且向所述第1端部侧延伸的部分位于比与所述台阶部相连且向所述压电元件侧延伸的部分靠内侧的位置。在该情况下，能够使振动装置小型。
在本发明的振动装置的又一特定的技术方案中，在所述筒状体的将所述第1端部和所述第2端部连结的方向上的位于配置有所述压电元件的部分与所述第1端部之间的部分中，所述外侧面和所述内侧面中的至少一者具有相对于将所述筒状体的所述第1端部和所述第2端部连结的方向倾斜地延伸的倾斜部，在将所述外侧面与所述内侧面之间的距离设为所述筒状体的壁厚时，所述倾斜部设为随着从所述压电元件侧朝向所述第1端部侧去而所述壁厚变薄。在该情况下，能够进一步可靠地去除成像设备的视野内的附着于透光体表面的水滴等。
在本发明的振动装置的又一特定的技术方案中，所述筒状体的所述外侧面具有所述倾斜部，所述倾斜部从所述压电元件侧朝向所述第1端部侧且朝向所述筒状体的内侧延伸。在该情况下，能够使振动装置小型。
在本发明的振动装置的又一特定的技术方案中，所述压电元件配置于所述筒状体的所述第1端部与所述第2端部之间。
在本发明的振动装置的另一特定的技术方案中，所述压电元件配置于所述筒状体的扭转振动的节点的位置。在该情况下，压电元件不易变形，不易破损。
在本发明的振动装置的又一特定的技术方案中，所述压电元件设有多个，所述多个压电元件沿着所述筒状体的周向呈环状且彼此分开地配置，所述多个压电元件分别具有压电体，所述多个压电体被极化为沿着所述筒状体的周向环绕。
在本发明的振动装置的又一特定的技术方案中，所述压电元件具有环状压电体，所述环状压电体具有位于所述筒状体的所述第1端部侧的第1主面和位于所述筒状体的所述第2端部侧的第2主面，所述环状压电体在所述筒状体的周向上被分割为多个区域，并且被极化为在所述多个区域中沿着所述筒状体的周向环绕，在所述第1主面上和所述第2主面上分别以覆盖所述多个区域的方式设有激励电极。
在本发明的振动装置的又一特定的技术方案中，所述环状压电体被分割为6个以上的所述区域。
在本发明的振动装置的又一特定的技术方案中，该振动装置还包括作为所述压电元件以外的压电元件的压电振动体，所述压电振动体具有使所述筒状体在将所述内侧面和所述外侧面连结的方向上振动的振动模式和使所述筒状体在将所述第1端部和所述第2端部连结的方向上振动的振动模式中的一振动模式。在该情况下，能够进一步可靠地去除成像设备的视野内的附着于透光体表面的水滴等。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够可靠地去除成像设备的视野内的附着于在摄像元件的被摄体侧配置的透光体表面的水滴等的振动装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的振动装置的立体图。
图2是本发明的第1实施方式的振动装置的主视剖视图。
图3是具有本发明的第1实施方式的振动装置的成像设备的主视剖视图。
图4是表示本发明的第1实施方式的压电元件的配置的振动装置的俯视剖视图。
图5是本发明的第1实施方式的第1变形例的振动装置的主视剖视图。
图6是本发明的第1实施方式的第2变形例的振动装置的主视剖视图。
图7是本发明的第1实施方式的第3变形例的振动装置的主视剖视图。
图8是本发明的第1实施方式的第4变形例的振动装置的主视剖视图。
图9是本发明的第2实施方式的压电元件的俯视图。
图10的(a)～图10的(c)是用于说明本发明的第2实施方式的环状压电体的制造方法的立体图。
图11是用于说明本发明的第2实施方式的环状压电体的制造方法的示意主视剖视图。
图12是本发明的第3实施方式的振动装置的主视剖视图。
图13的(a)～图13的(d)是用于说明在输送中产生的各振动模式的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的具体实施方式，从而阐明本发明。
另外，本说明书所记载的各实施方式是例示，预先指出的是，在不同的实施方式间，能够进行结构的部分替换或组合。
图1是本发明的第1实施方式的振动装置的立体图。图2是第1实施方式的振动装置的主视剖视图。图3是具有第1实施方式的振动装置的成像设备的主视剖视图。
如图1和图2所示，振动装置1具有透光体2。如图3所示，在成像设备10中，透光体2配置于摄像元件9的被摄体侧，即前方。作为摄像元件9，例如能够列举出接收从可见区域到远红外区域的任意波长的光的CMOS、CCD、测辐射热计、热电堆等。作为成像设备10，例如能够列举出摄像机、Radar、LIDAR设备等。
透光体2由透光性材料形成。作为透光性材料，能够使用透光性的塑料、玻璃或者透光性的陶瓷等。在本实施方式中，透光体2呈圆盘状。另外，透光体2的形状不限定于上述形状，例如也可以是圆顶状等。
筒状体3连结于透光体2。筒状体3具有第1端部3a、与第1端部3a相反的那一侧的第2端部3b以及将第1端部3a和第2端部3b连接的外侧面3d和内侧面3e。在本实施方式中，内侧面3e呈面向圆柱的侧面的形状，将内侧面3e和外侧面3d连结的方向成为筒状体3的径向。将第1端部3a和第2端部3b连结的方向是筒状体3的轴向。
在筒状体3的第1端部3a与第2端部3b之间设有多个压电元件4。更具体而言，筒状体3具有包含第1端部3a的第1筒状体部3X和包含第2端部3b的第2筒状体部3Y，在第1筒状体部3X与第2筒状体部3Y之间设有多个压电元件4。筒状体3是由第1筒状体部3X和第2筒状体部3Y隔着压电元件4设为一体而成的筒状体。另外，也可以是，筒状体3由1个筒状体形成。在该情况下，例如，也可以是，在筒状体3设有槽部，在该槽部配置有压电元件4。或者，也可以是，在设于筒状体3的台阶部等配置有压电元件4。
第1端部3a连结于透光体2。更具体而言，筒状体3具有包含第1端部3a的支承部3A。筒状体3的支承部3A固定于透光体2的筒状体3侧的面的周缘部以利用透光体2封闭筒状体3的第1端部3a侧的开口。另外，也可以是，支承部3A固定于透光体2的筒状体3侧的面的比周缘部靠内侧的部分。
在本实施方式中，筒状体3由不锈钢形成。不过，除了不锈钢以外，也可以使用其他金属材料。优选的是，不锈钢等作为刚度较高的弹性材料的金属。或者，也可以是，筒状体3由含有树脂和刚度比树脂的刚度高的材料的复合体、玻璃等形成。
在筒状体3的外侧面3d设有向筒状体3的径向外侧延伸的铰链部3c。铰链部3c用于从外部支承振动装置1。上述多个压电元件4在筒状体3的轴向上设于铰链部3c附近。另外，铰链部3c与压电元件4的位置关系不限定于上述位置关系。
图4是表示第1实施方式的压电元件的配置的振动装置的俯视剖视图。
多个压电元件4沿着筒状体3的周向呈环状配置。多个压电元件4彼此分开地配置。多个压电元件4分别具有压电体5。压电体5的形状没有特别限定，在本实施方式中为长方体。图4中的箭头P表示压电体5的极化方向。各压电体5被沿着上述周向极化。更具体而言，多个压电体5被极化为沿着上述周向环绕。
在此，压电体5具有位于筒状体3的第1端部侧和第2端部侧的彼此相对的第1主面和第2主面。在第1主面上和第2主面上分别设有激励电极。对上述的激励电极施加交流电压。本实施方式的压电元件4是能够利用电压的施加进行滑动变形的切变模式的压电元件。在对沿着筒状体3的周向配置的多个压电元件4施加交流电压时，如利用图1中的箭头R图示那样，筒状体3进行扭转振动。
返回图3，在本实施方式中，多个压电元件4配置于筒状体3的扭转振动的节点的位置。
筒状体3的外侧面3d具有第1台阶部3f和第2台阶部3g。第1台阶部3f和第2台阶部3g沿着筒状体3的径向延伸，并且沿着筒状体3的周向延伸。第1台阶部3f和第2台阶部3g在筒状体3的轴向上位于配置有压电元件4的部分与第1端部3a之间。第1台阶部3f位于比第2台阶部3g靠压电元件4侧的位置。
在此，将外侧面3d与内侧面3e之间的距离设为筒状体3的壁厚。筒状体3的壁厚经过第1台阶部3f和第2台阶部3g而变化。更具体而言，随着从压电元件4侧朝向第1端部3a侧去，壁厚经过第1台阶部3f而变薄。同样，随着从第1台阶部3f侧朝向第1端部3a侧去，壁厚经过第2台阶部3g而变薄。这样，筒状体3的壁厚在压电元件4与第1端部3a之间在两个阶段处变薄。另外，在筒状体3设有台阶部的部位的数量没有特别限定。或者，也可以是，在筒状体3没有设置台阶部。
在本实施方式中，在筒状体3中，支承部3A的壁厚比位于支承部3A与第2台阶部3g之间的部分的壁厚厚。由此，能够适当地固定透光体2。不过，也可以是，支承部3A的壁厚与位于第2台阶部3g与支承部3A之间的部分的壁厚相同。
在本实施方式中，在外侧面3d，与第1台阶部3f相连且向第1端部3a侧延伸的部分位于比与第1台阶部3f相连且向压电元件4侧延伸的部分靠内侧的位置。同样，在外侧面3d，与第2台阶部3g相连且向第1端部3a侧延伸的部分位于比与第2台阶部3g相连且向压电元件4侧延伸的部分靠内侧的位置。由此，能够使振动装置1小型。
本实施方式的特征在于，振动装置1具有沿着筒状体3的周向配置以使筒状体3进行扭转振动的多个压电元件4。筒状体3进行扭转振动，由此接合于筒状体3的透光体2旋转。此时，对附着于透光体2表面的水滴、异物施加离心力。这样，对上述水滴、异物可靠地施加朝向成像设备10的视野外的力。由此，能够可靠地去除成像设备10的视野内的上述水滴、异物。
此外，在本实施方式中，筒状体3具有第1台阶部3f和第2台阶部3g，由此随着朝向第1端部3a去而筒状体3的壁厚变薄。由此，能够进一步增大第1端部3a的扭转振动的位移，能够进一步增大透光体2的周向上的位移。由此，能够进一步增大对附着于透光体2表面的水滴、异物施加的离心力，能够进一步可靠地去除成像设备10的视野内的上述水滴、异物。
如上所述，在筒状体3设有台阶部的部位的数量没有特别限定，例如，也可以是1个部位。
图5是第1实施方式的第1变形例的振动装置的主视剖视图。
在本变形例中，在筒状体103的外侧面103d设有一处台阶部103f。筒状体103的比台阶部103f靠第1端部103a侧的部分的壁厚与图3所示的第1实施方式的筒状体3的第1台阶部3f与第2台阶部3g之间的部分的壁厚相同。
图6是第1实施方式的第2变形例的振动装置的主视剖视图。
在本变形例中，在筒状体113的内侧面113e设有台阶部113f。与第1实施方式和第1变形例相比，在本变形例中，压电元件4设于第2端部113b侧。
在此，进行第1实施方式、第1变形例以及第2变形例的振动装置的扭转振动的位移的评价。将沿着筒状体的轴向的尺寸设为高度。将用透光体的周向上的位移除以筒状体的第2端部的周向上的位移而得到的值设为增幅比。
第1实施方式的筒状体的条件如下。
整体的高度：15.6mm
从第2端部到压电元件的高度：7.0mm
压电元件与第1台阶部之间的部分的外径：22.0mm
压电元件与第1台阶部之间的部分的壁厚：3.0mm
第1台阶部与第2台阶部之间的部分的壁厚：2.0mm
第2台阶部与支承部之间的部分的壁厚：1.0mm
第1变形例的筒状体的条件如下。
整体的高度：15.6mm
从第2端部到压电元件的高度：7.0mm
压电元件与台阶部之间的部分的外径：22.0mm
压电元件与台阶部之间的部分的壁厚：3.0mm
台阶部与第1端部之间的部分的壁厚：1.0mm
第2变形例的筒状体的条件如下。
整体的高度：17.6mm
从第2端部到压电元件的高度：4.0mm
压电元件与台阶部之间的部分的外径：22.0mm
压电元件与台阶部之间的部分的壁厚：3.0mm
台阶部与第1端部之间的部分的壁厚：1.0mm
在第1实施方式中，增幅比为1486nm/282nm。在第1变形例中，增幅比为960nm/288nm。在第2变形例中，增幅比为902nm/460nm。这样可知，在第1实施方式、第1变形例以及第2变形例中，由筒状体的扭转振动导致的透光体的位移扩大。与第2变形例相比，在第1实施方式和第1变形例中，压电元件配置于第1端部侧，因此能够有效地提高增幅比。并且，在第1实施方式中，随着朝向第1端部侧去而筒状体的壁厚变薄，因此能够进一步提高增幅比。
另外，在图3所示的第1实施方式中，筒状体3的壁厚经过第1台阶部3f和第2台阶部3g而变薄，由此筒状体3的壁厚较薄的部分的沿着轴向的尺寸较小。因而，在第1实施方式中，不易导致强度的降低，并且能够进一步提高增幅比。
图7是第1实施方式的第3变形例的振动装置的主视剖视图。
在本变形例中，筒状体123一体地形成，多个压电元件4配置于第2端部123b。这样，筒状体123的轴向上的配置有多个压电元件4的位置没有特别限定。
不过，优选的是，如图3所示的第1实施方式那样，多个压电元件4配置于筒状体3的扭转振动的节点的位置。由此，压电元件4不易变形，不易破损。另外，在第1实施方式中，铰链部3c位于压电元件4附近，设于节点的位置附近，因此即使在从外部支承振动装置1的情况下，扭转振动也不易衰减。
图8是第1实施方式的第4变形例的振动装置的主视剖视图。
在本变形例中，筒状体133的外侧面133d具有相对于筒状体133的轴向倾斜地延伸的第1倾斜部133f和第2倾斜部133g。第1倾斜部133f设为随着从压电元件4侧朝向第1端部133a侧去而壁厚变薄。第1倾斜部133f从压电元件4侧朝向第1端部133a侧且朝向筒状体133的内侧延伸。并且，第1倾斜部133f沿着筒状体133的周向延伸。第2倾斜部133g也是同样的。由此，与第1实施方式同样，能够进一步增大透光体2的周向上的位移，并且能够实现小型。
另外，在筒状体133设有倾斜部的部位的数量没有特别限定。倾斜部也可以设于内侧面133e。
图9是第2实施方式的压电元件的俯视图。
在本实施方式中，压电元件24具有环状压电体25，在这一点上与第1实施方式不同。除了上述的点以外，本实施方式的振动装置具有与第1实施方式的振动装置1同样的结构。
环状压电体25具有彼此相对的第1主面25a和第2主面25b。第1主面25a位于筒状体的第1端部侧，第2主面25b位于筒状体的第2端部侧。环状压电体25在筒状体的周向上被分割为多个区域。图9中的单点划线表示多个区域的分界。在本实施方式中，环状压电体25被分割为6个区域。环状压电体25被极化为在多个区域中沿着筒状体的周向环绕。在第1主面25a上和第2主面25b上分别以覆盖多个区域的方式设有激励电极26。
在本实施方式中也是，对压电元件24的激励电极26施加交流电压，由此筒状体进行扭转振动。因而，与第1实施方式同样，能够进一步可靠地去除成像设备的视野内的附着于透光体表面的水滴、异物。
图10的(a)～图10的(c)是用于说明第2实施方式的环状压电体的制造方法的立体图。图11是用于说明第2实施方式的环状压电体的制造方法的示意主视剖视图。另外，图10的(a)～图10的(c)和图11中的符号表示施加于后述的极化用电极的电场的符号。
如图10的(a)所示，准备具有彼此相对的第1主面27a和第2主面27b的环状压电体27。接着，在环状压电体27的第1主面27a上沿着环状压电体27的周向均等地设置多个极化用电极28。同样，在第2主面27b上以与第1主面27a上的极化用电极28相对的方式设置多个极化用电极28。由此，将环状压电体27分割为多个区域。
接着，在环状压电体27的彼此分开最远的1对区域中，利用极化用电极28同时进行极化处理。如图11所示，将在环状压电体27的厚度方向上彼此相对的极化用电极28设为相同符号，沿着上述区域的周向施加电场。
接着，如图10的(b)所示，在与在图10的(a)所示的工序中极化的区域不同的分开最远的1对区域中进行极化处理。接着，如图10的(c)所示，在与在图10的(a)和图10的(b)所示的工序中极化的区域不同的分开最远的1对区域中进行极化处理。由此，能够获得图9所示的环状压电体25。
在制造环状压电体25时，优选的是，在1对区域中同时进行极化处理。由此，能够削减极化处理的总次数，能够提高生产率。
更优选的是，在彼此分开最远的1对区域中同时进行极化处理。在同时进行极化处理的区域彼此较近的情况下，有可能在夹在同时进行极化处理的区域之间的区域中反向极化。通过在彼此分开最远的1对区域中同时进行极化处理，能够抑制在夹在该1对区域之间的区域中反向极化的状况。
优选的是，将图10的(a)～图10的(c)所示的环状压电体27分割为6个以上的区域。由此，能够有效地延长同时进行极化处理的区域之间的距离。因而，能够进一步可靠地抑制在夹在同时进行极化处理的区域之间的区域中反向极化的状况。
图12是第3实施方式的振动装置的主视剖视图。
在本实施方式中，具有作为压电元件4以外的压电元件的压电振动体34，在这一点上与第1实施方式不同。除了上述的点以外，第3实施方式的振动装置具有与第1实施方式的振动装置1同样的结构。
压电振动体34具有环状压电体35。环状压电体35被极化为与筒状体3的轴向平行。环状压电体35具有位于筒状体3的第1端部3a侧的第1主面和位于筒状体3的第2端部3b侧的第2主面。虽未图示，但在第1主面上和第2主面上分别设有激励电极。
通过对压电振动体34的激励电极施加交流电压而激励作为使筒状体3在径向上振动的振动模式的呼吸振动。筒状体3进行呼吸振动，由此透光体2进行弯曲振动。这样，振动模式改变。另外，压电振动体34也可以是通过对激励电极施加交流电压而激励作为使筒状体3在轴向上振动的振动模式的纵向振动的压电振动体。在筒状体3进行纵向振动的情况下，透光体2也进行弯曲振动。
在如上所述那样圆盘状的透光体2进行振动的情况下，该振动模式能够以(m，n)模式表示。在此，m和n是整数。m是在圆盘的径向上存在的振动的节点的数量，n是在圆盘的周向上存在的节点的数量。图13的(a)表示(0，0)模式的振动，图13的(b)表示(1，0)模式，图13的(c)表示(0，1)模式，图13的(d)表示(0，2)模式。
在图13的(a)～图13的(d)中，带有阴影的点B1、B2、B3、B4和B5～B8表示最大位移点。另外，在图13的(b)～图13的(d)中，带有斜线的阴影的区域和空白的部分表示以相反相位变动的部分。因而，在图13的(b)中，圆C1是振动的节点，该圆C1是在径向上存在的唯一的节点，在周向上不存在节点。因而，图13的(b)的振动模式能够以(1，0)模式表示。
当在透光体2的被摄体侧的面附着有水滴的情况下，使上述透光体2以(0，0)模式、(1，0)模式振动。这样，在最大位移点附近产生较大的位移，能够使附着的水滴雾化。
如图12所示，在本实施方式中，具有压电元件4和压电振动体34。通过切换基于压电元件4的扭转振动和基于压电振动体34的振动模式，能够进一步可靠地去除成像设备的视野内的水滴、异物。
更具体而言，能够利用基于压电元件4的扭转振动使水滴、异物向透光体2的外侧移动，进而，利用基于压电振动体34的振动模式去除移动的水滴、异物。
在本实施方式中，能够进一步可靠地去除移动至透光体2的外侧的水滴、异物。由此，本实施方式特别适用于视野开阔的成像设备。
附图标记说明
1、振动装置；2、透光体；3、筒状体；3A、支承部；3a、第1端部；3b、第2端部；3c、铰链部；3d、外侧面；3e、内侧面；3f、第1台阶部；3g、第2台阶部；3X、第1筒状体部；3Y、第2筒状体部；4、压电元件；5、压电体；9、摄像元件；10、成像设备；24、压电元件；25、环状压电体；25a、第1主面；25b、第2主面；26、激励电极；27、环状压电体；27a、第1主面；27b、第2主面；28、极化用电极；34、压电振动体；35、环状压电体；103、筒状体；103a、第1端部；103d、外侧面；103f、台阶部；113、筒状体；113b、第2端部；113e、内侧面；113f、台阶部；123、筒状体；123b、第2端部；133、筒状体；133a、第1端部；133d、外侧面；133e、内侧面；133f、第1倾斜部；133g、第2倾斜部。

Claims (11)

1.一种振动装置，其中，
该振动装置包括：
透光体，其配置于摄像元件的被摄体侧；
筒状体，其具有第1端部、与所述第1端部相反的那一侧的第2端部以及将所述第1端部和所述第2端部连接的外侧面和内侧面，以在所述第1端部侧保持所述透光体的方式连结于所述透光体；以及
压电元件，其沿着所述筒状体的周向配置以使所述筒状体进行扭转振动。
2.根据权利要求1所述的振动装置，其中，
在所述筒状体的将所述第1端部和所述第2端部连结的方向上的位于配置有所述压电元件的部分与所述第1端部之间的部分中，所述外侧面和所述内侧面中的至少一者具有台阶部，
在将所述外侧面与所述内侧面之间的距离设为所述筒状体的壁厚时，随着从所述压电元件侧朝向所述第1端部侧去，所述壁厚经过所述台阶部而变薄。
3.根据权利要求2所述的振动装置，其中，
所述筒状体的所述外侧面具有所述台阶部，
在所述外侧面，与所述台阶部相连且向所述第1端部侧延伸的部分位于比与所述台阶部相连且向所述压电元件侧延伸的部分靠内侧的位置。
4.根据权利要求1所述的振动装置，其中，
在所述筒状体的将所述第1端部和所述第2端部连结的方向上的位于配置有所述压电元件的部分与所述第1端部之间的部分中，所述外侧面和所述内侧面中的至少一者具有相对于将所述筒状体的所述第1端部和所述第2端部连结的方向倾斜地延伸的倾斜部，
在将所述外侧面与所述内侧面之间的距离设为所述筒状体的壁厚时，所述倾斜部设为随着从所述压电元件侧朝向所述第1端部侧去而所述壁厚变薄。
5.根据权利要求4所述的振动装置，其中，
所述筒状体的所述外侧面具有所述倾斜部，
所述倾斜部从所述压电元件侧朝向所述第1端部侧且朝向所述筒状体的内侧延伸。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的振动装置，其中，
所述压电元件配置于所述筒状体的所述第1端部与所述第2端部之间。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的振动装置，其中，
所述压电元件配置于所述筒状体的扭转振动的节点的位置。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的振动装置，其中，
所述压电元件设有多个，
多个所述压电元件沿着所述筒状体的周向呈环状且彼此分开地配置，
多个所述压电元件分别具有压电体，多个所述压电体被极化为沿着所述筒状体的周向环绕。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的振动装置，其中，
所述压电元件具有环状压电体，
所述环状压电体具有位于所述筒状体的所述第1端部侧的第1主面和位于所述筒状体的所述第2端部侧的第2主面，
所述环状压电体在所述筒状体的周向上被分割为多个区域，并且被极化为在所述多个区域中沿着所述筒状体的周向环绕，
在所述第1主面上和所述第2主面上分别以覆盖所述多个区域的方式设有激励电极。
10.根据权利要求9所述的振动装置，其中，
所述环状压电体被分割为6个以上的所述区域。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的振动装置，其中，
该振动装置还包括作为所述压电元件以外的压电元件的压电振动体，
所述压电振动体具有使所述筒状体在将所述内侧面和所述外侧面连结的方向上振动的振动模式和使所述筒状体在将所述第1端部和所述第2端部连结的方向上振动的振动模式中的一振动模式。
CN201780090103.3A 2017-04-28 2017-12-11 振动装置 Active CN110573960B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-089410 2017-04-28
JP2017089410 2017-04-28
PCT/JP2017/044348 WO2018198417A1 (ja) 2017-04-28 2017-12-11 振動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110573960A true CN110573960A (zh) 2019-12-13
CN110573960B CN110573960B (zh) 2022-02-01

Family

ID=63919574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780090103.3A Active CN110573960B (zh) 2017-04-28 2017-12-11 振动装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11504742B2 (zh)
EP (1) EP3617796B1 (zh)
JP (1) JP6610836B2 (zh)
CN (1) CN110573960B (zh)
WO (1) WO2018198417A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018100796A1 (ja) * 2016-11-30 2018-06-07 株式会社村田製作所 振動装置、カメラ用水滴除去装置及びカメラ
JP6977784B2 (ja) * 2017-12-27 2021-12-08 株式会社村田製作所 振動装置及び光学検出装置
JP7095740B2 (ja) * 2018-06-28 2022-07-05 株式会社村田製作所 振動装置及び光学検出装置
TWI686226B (zh) * 2018-11-22 2020-03-01 國立臺灣大學 超音波細胞刺激裝置
JP6819846B1 (ja) * 2019-11-22 2021-01-27 株式会社村田製作所 振動装置、および振動装置を備える撮像ユニット
WO2021100227A1 (ja) * 2019-11-22 2021-05-27 株式会社村田製作所 振動装置、および振動装置を備える撮像ユニット
JP6819845B1 (ja) * 2019-11-22 2021-01-27 株式会社村田製作所 振動装置、および振動装置を備える撮像ユニット
JP7115638B2 (ja) * 2019-12-06 2022-08-09 株式会社村田製作所 振動装置及び撮像装置
CN113767616B (zh) 2020-03-27 2023-04-04 株式会社村田制作所 振动装置和振动控制方法
WO2023095366A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 株式会社村田製作所 振動装置および撮像装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1460890A (zh) * 2002-05-20 2003-12-10 奥林巴斯光学工业株式会社 照相机和摄像元件单元
CN1472586A (zh) * 2002-07-30 2004-02-04 ���ְ�˹��ʽ���� 照相机和摄像元件单元
CN101840132A (zh) * 2009-03-11 2010-09-22 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN102236235A (zh) * 2010-04-26 2011-11-09 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN102455570A (zh) * 2010-10-20 2012-05-16 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN103309129A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN103376612A (zh) * 2012-04-18 2013-10-30 华晶科技股份有限公司 除尘系统、摄像装置及其振动除尘方法
US9436005B2 (en) * 2012-08-02 2016-09-06 Gentex Corporation Amplified piezoelectric camera lens cleaner
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 (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602006018393D1 (de) 2005-05-26 2011-01-05 Nippon Kogaku Kk Vibrierender Aktuator und Methode zum Betreiben eines vibrierenden Aktuators
JP4835042B2 (ja) * 2005-05-30 2011-12-14 株式会社ニコン 振動波モータ
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
EP2284984B1 (en) * 2008-05-27 2016-01-06 Murata Manufacturing Co. Ltd. Ultrasonic motor
JP2010181584A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Olympus Imaging Corp レンズ鏡筒、カメラ、およびカメラシステム
WO2012129521A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Gentex Corporation Lens cleaning apparatus
WO2012145313A2 (en) * 2011-04-18 2012-10-26 Magna Electronics Inc. Vehicular camera with variable focus capability
JP5948781B2 (ja) * 2011-10-05 2016-07-06 アイシン精機株式会社 水滴除去機能付カメラ
JP2017085276A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 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、及び液滴排除装置の制御方法、液滴排除装置の制御プログラム
JP6662391B2 (ja) * 2015-12-24 2020-03-11 株式会社村田製作所 振動装置及びその駆動方法並びにカメラ
DE112016005987B4 (de) * 2015-12-25 2023-02-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Schwingungsvorrichtung und Kamera
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
DE112017006089T5 (de) * 2016-11-30 2019-08-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Schwingvorrichtung, kamera-wassertröpfchenentfernungsvorrichtung und kamera
WO2018100796A1 (ja) * 2016-11-30 2018-06-07 株式会社村田製作所 振動装置、カメラ用水滴除去装置及びカメラ
US10838199B2 (en) * 2016-12-30 2020-11-17 Texas Instruments Incorporated Ultrasound lens structure cleaner architecture and method using standing and traveling waves
JP7070497B2 (ja) * 2019-04-25 2022-05-18 株式会社村田製作所 振動装置及び光学検出装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1460890A (zh) * 2002-05-20 2003-12-10 奥林巴斯光学工业株式会社 照相机和摄像元件单元
CN1472586A (zh) * 2002-07-30 2004-02-04 ���ְ�˹��ʽ���� 照相机和摄像元件单元
CN101840132A (zh) * 2009-03-11 2010-09-22 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN102236235A (zh) * 2010-04-26 2011-11-09 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN102455570A (zh) * 2010-10-20 2012-05-16 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN103309129A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 奥林巴斯映像株式会社 振动装置及使用该振动装置的图像设备
CN103376612A (zh) * 2012-04-18 2013-10-30 华晶科技股份有限公司 除尘系统、摄像装置及其振动除尘方法
US9436005B2 (en) * 2012-08-02 2016-09-06 Gentex Corporation Amplified piezoelectric camera lens cleaner
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

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上羽贞行，富川义郎: "《超声波马达理论与应用》", 30 December 1998 *
孙晓锋: "《压电泵的结构设计与性能研究》", 30 April 2016 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018198417A1 (ja) 2019-12-12
CN110573960B (zh) 2022-02-01
US20200038914A1 (en) 2020-02-06
JP6610836B2 (ja) 2019-11-27
US11504742B2 (en) 2022-11-22
EP3617796B1 (en) 2023-10-18
EP3617796A1 (en) 2020-03-04
EP3617796A4 (en) 2021-01-06
WO2018198417A1 (ja) 2018-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110573960B (zh) 振动装置
US10444495B2 (en) Vibration device, method of driving the same, and camera
CN110621418B (zh) 振动装置、雨滴或污垢去除装置、超声波换能装置和泵装置
EP3664430B1 (en) Vibratory device and optical detection device
US11077464B2 (en) Vibrating device, camera water-droplet-removing device, and camera
CN111842345B (zh) 振动装置以及光学检测装置
US12044953B2 (en) Vibration unit and optical detection device
EP3852354A1 (en) Vibration device, and imaging unit provided with vibration device
CN112004614B (zh) 振动装置
US11383274B2 (en) Vibration device and imaging unit including vibration device
CN112004613B (zh) 振动装置和光学检测装置
WO2021038942A1 (ja) 振動装置及び光学検出装置
US20210078043A1 (en) Vibrating device and optical detection apparatus
US9627559B2 (en) Optical assemblies including dry adhesive layers and associated methods
WO2023210101A1 (ja) 光学装置、および光学装置を備える撮像ユニット
WO2024084728A1 (ja) 光学装置、および光学装置を備える撮像ユニット
WO2020137262A1 (ja) 振動装置及び光学検出装置
WO2021220553A1 (ja) 振動装置
CN118339514A (zh) 光学模块和光学装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant