CN113179672B - 振动装置和具备振动装置的摄像单元 - Google Patents

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Abstract

振动装置(10)具备：保护罩(11)，其使预定波长的光透过；第1筒状体(12)，其在一个端部保持保护罩(11)；板簧(13)，其支承第1筒状体(12)的另一个端部；第2筒状体(14)，其在一个端部支承板簧(13)的位于支承第1筒状体(12)的位置的外侧的位置；以及振动体(17)，其设于第2筒状体(14)的另一个端部，在第2筒状体(14)的贯通方向上振动。

Description

振动装置和具备振动装置的摄像单元
技术领域
本发明涉及振动装置和具备振动装置的摄像单元。
背景技术
近年来，针对在车辆的前部、后部设置具备摄像元件等的摄像单元的车辆，利用由该摄像单元得到的图像来控制安全装置，或进行自动驾驶控制。这样的摄像单元设于车外部的情况较多，因此存在在覆盖外部的透光体(保护罩、透镜)附着有雨滴(水滴)、泥、尘埃等异物的情况。如果在透光体附着有异物，则所附着的异物映射在由该摄像单元得到的图像上，而不能得到鲜明的图像。
因此，在专利文献1所记载的摄像单元中，设置为了去除附着于透光体的表面的异物而使透光体振动的振动装置。该振动装置是具备支承体、配置于支承体的一个主面侧的第1振动元件以及配置于另一个主面侧的第2振动元件的结构。振动装置通过使设置有压电振子的第2振动体振动，而使具有透光性的第1振动体振动，从而将附着于透光体的表面的异物去除。
另外，在专利文献2所记载的摄像单元中，具有如下的振动装置：为了使覆盖筒状振动体的一个开口部的透镜罩振动，而将筒状的模式转换结合部设于筒状振动体与透镜罩的透光体部之间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第6579200号
专利文献2：国际公开WO2017/110563
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1和专利文献2所记载的摄像单元中，以设置利用使透光体的面内的一部分移位的振动模式的振动装置作为前提。因此，在专利文献1和专利文献2所记载的摄像单元中，使用该振动装置而以透光体的面内的一部分的位移相对于其他部分不同的方式使透光体振动。具体来说，振动装置在以某个振动模式使透光体振动的情况下，以透光体的中央部的位移最大的方式使透光体振动。
在以透光体的中央部的位移最大的方式振动的情况下，振动装置能够使附着于透光体的表面的雨滴向透光体的中央部移动而雾化。也就是说，通过利用振动装置使透光体振动，使透光体的位移较大的位置亲水化，因此，利用表面张力差能够使位于位移较小的位置的雨滴向位移较大的位置移动。但是，利用振动装置能够使透光体振动而移动的雨滴的量依赖于距最大位移的位置的距离和最大位移的大小，去除雨滴(异物)的能力根据振动装置的振动模式而大幅地变化。另外，在振动装置中，由于雨滴(异物)聚集在成为透光体的最大位移的位置，因此聚集的雨滴(异物)到雾化之前有可能妨碍该位置处的视野。
因此，本公开的目的在于，提供能够确保透光体的视野同时能够将附着于透光体的异物去除的振动装置和具备振动装置的摄像单元。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式的振动装置具备：透光体，其使预定波长的光透过；第1筒状体，其在一个端部保持透光体；板状的弹簧部，其支承第1筒状体的另一个端部；第2筒状体，其在一个端部支承弹簧部的位于支承第1筒状体的位置的外侧的位置；以及振动体，其设于第2筒状体的另一个端部，在第2筒状体的贯通方向上振动。
本公开的另一个方式的摄像单元具备上述所记载的振动装置和以透光体成为视野方向的方式配置的摄像元件。
发明的效果
根据本公开，振动装置和具备振动装置的摄像单元能够确保透光体的视野，同时能够将附着于透光体的异物去除。
附图说明
图1是本实施方式1的振动装置的立体图。
图2是用于说明本实施方式1的摄像单元的结构的概略图。
图3是用于说明本实施方式1的振动装置的振动与比较对象的振动装置的振动的图。
图4是表示本实施方式1的振动装置的施加于压电元件的驱动信号的频率与阻抗的关系的图。
图5是表示本实施方式1的由保护罩的厚度变化引起的活塞振动模式的共振频率与保护罩振动模式的共振频率的关系的图表。
图6是表示在使本实施方式1的振动装置以活塞振动模式振动的情况下的节点位置的另一例的图。
图7是本实施方式1的变形例的振动装置的剖视图。
图8是本实施方式2的振动装置的立体图。
图9是用于说明本实施方式2的振动装置的振动的图。
图10是本实施方式3的振动装置的立体图。
具体实施方式
以下参照附图对本实施方式的振动装置和具备振动装置的摄像单元详细地进行说明。此外，图中相同的附图标记表示相同或相当的部分。
(实施方式1)
以下参照附图对本实施方式1的振动装置和具备振动装置的摄像单元进行说明。图1是本实施方式1的振动装置10的立体图。振动装置10包括保护罩11、第1筒状体12、板簧13、第2筒状体14以及振动体17。
保护罩11具有圆顶状的形状。保护罩11作为使预定波长的光透过的透光体由透明构件形成。保护罩11的端部由圆筒状的第1筒状体12的端部保持。第1筒状体12由在与保护罩11侧相反的一侧弹性变形的作为弹簧部的板簧13支承。板簧13支承圆筒状的第1筒状体12的底面，从支承的位置朝向外侧延伸。板簧13是中空圆状，以呈圆形地包围第1筒状体12的周围的方式延伸。
板簧13在位于支承第1筒状体12的位置的外侧的位置由第2筒状体14支承。第2筒状体14是圆筒状的方式。第2筒状体14在一个端部支承板簧13。在第2筒状体14的另一个端部设有振动体17。振动体17在第2筒状体14的贯通方向(图中为上下方向)上振动。振动体17包括压电元件15和振动板16。压电元件15是中空圆状，设于振动板16的下表面。振动板16支承第2筒状体14的底面，并且从支承的位置朝向外侧延伸。振动板16是中空圆状，以呈圆形地包围第2筒状体14的周围的方式延伸。通过压电元件15在第2筒状体14的贯通方向上振动，使振动板16在第2筒状体14的贯通方向上振动。此外，也可以在振动板16的下表面以同心圆状设置多个矩形的压电元件15。另外，也可以将中空圆状的压电元件15设于振动板16的上表面。另外，也可以在振动板16的上表面以同心圆状设置多个矩形的压电元件15。另外，也可以使压电元件15与振动板16的形状匹配地将压电元件15与振动板16一体地形成。
第1筒状体12、板簧13、第2筒状体14以及振动板16一体地形成。第1筒状体12、板簧13、第2筒状体14以及振动板16例如由金属、合成树脂构成。此外，第1筒状体12、板簧13、第2筒状体14以及振动板16既可以分开地形成，也可以由独立的构件形成。保护罩11与第1筒状体12的接合方法没有特别的限制。可以通过粘接剂、熔接、嵌合、压入等使保护罩11与第1筒状体12接合。
在本实施方式中，保护罩11由玻璃构成。但是不限定于玻璃，也可以由透明的塑料等树脂构成。或者也可以由透光性的陶瓷构成。但是，根据用途，优选为使用强化玻璃。由此能够提高强度。在树脂的情况下，保护罩11考虑丙烯酸、环烯烃、聚碳酸酯、聚酯等。进而，保护罩11为了提高强度，而可以在表面形成有由DLC(Diamond-like Carbon)等构成的涂层，也可以以表面的防污、雨滴的去除等为目的而形成亲水膜、防水膜、亲油、防油等涂层。
保护罩11的圆顶状的形状不限定于半球状的形状。可以具有圆筒与半球相连的形状、比半球小的曲面形状等。保护罩11也可以是平板。透过保护罩11的光既可以是可见光，也可以是不可见光。保护罩11可以是单纯的玻璃制的罩，也可以由凹透镜、凸透镜、平面透镜等光学部件构成。
压电元件15例如通过在厚度方向上极化而振动。压电元件15由钛酸锆酸铅类压电陶瓷构成。但是，也可以使用(K,Na)NbO3等其他压电陶瓷。而且也可以使用LiTaO3等压电单晶。
图2是用于说明本实施方式1的摄像单元100的结构的概略图。图2的振动装置10是将图1的振动装置10相对于保护罩11沿着第2筒状体14的贯通方向(图中为上下方向)在中央剖切的剖视图。摄像单元100例如安装于车辆的前方、后方等，是拍摄被拍摄物的单元。此外，安装摄像单元100的位置不限于车辆，也可以安装于船舶、飞机等其他装置。
摄像单元100包括振动装置10和收纳于振动装置10内的作为摄像元件的照相机1。照相机1在固定于基座构件3的主体构件5的上端部固定。振动装置10由固定于基座构件3的支承构件4支承。
摄像单元100在安装于车辆等并且在屋外使用的情况下，存在在配置于照相机1的视野方向并且覆盖外部的保护罩11附着有雨滴、泥、尘埃等异物的情况。振动装置10能够为了将附着于保护罩11的雨滴等异物去除而产生振动。
振动装置10具备向压电元件15施加产生振动的驱动信号的激励电路2。激励电路2与压电元件15连接。压电元件15基于来自激励电路2的驱动信号，在第2筒状体14的贯通方向上振动。通过压电元件15振动，使振动板16在第2筒状体14的贯通方向上振动，振动板16使第2筒状体14在第2筒状体14的贯通方向上振动。通过第2筒状体14振动，能够借助板簧13向第1筒状体12传递压电元件15的振动。在振动装置10中，通过使第1筒状体12振动，使保护罩11振动，从而将附着于保护罩11的雨滴等异物去除。
激励电路2以第1筒状体12与第2筒状体14以相反相位在第2筒状体14的贯通方向上振动的方式，向压电元件15施加驱动信号。激励电路2利用施加于压电元件15的驱动信号，能够使振动装置10以第1筒状体12与第2筒状体14以相反相位在第2筒状体14的贯通方向上振动的以外的振动模式振动。
如图2所示，与板簧13、第2筒状体14的厚度相比，第1筒状体12的厚度较薄。第1筒状体12的厚度比从板簧13的支承第1筒状体12的位置到板簧13的由第2筒状体14支承的位置的长度短。
图3是用于说明本实施方式1的振动装置10的振动与比较对象的振动装置210的振动的图。图3的(a)表示本实施方式1的振动装置10的振动例，图3的(b)表示比较对象的振动装置210的振动例。在本实施方式1的振动装置10中，通过压电元件15的振动，使第1筒状体12大致均匀地沿上下移位，保护罩11的整体大致均匀地在上下方向上振动。另一方面，在比较对象的振动装置210中，通过压电元件15的振动，使保护罩11以在中央部沿上下方向最大程度地移位而在周边部不移位那样的方式振动。在图3中，用虚线表示开始振动前的振动装置10、210的基准位置，用实线表示移位后的振动装置10、210的位置。
参照图3的(a)，压电元件15基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号在第2筒状体14的贯通方向上振动，使振动板16向上方移位，此时，第2筒状体14也向上方移位，板簧13的支承第1筒状体12的位置向下侧凹陷。通过板簧13的支承第1筒状体12的位置向下侧凹陷，使第1筒状体12的整体向下方移位，其结果为，保持在第1筒状体12的保护罩11的整体也向下方移位。此时，节点(即使压电元件15振动也不移位的部分)20形成于第2筒状体14的侧面。
虽然未图示，但当压电元件15基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号在第2筒状体14的贯通方向上振动而使振动板16向下方移位时，第2筒状体14也向下方移位，板簧13的支承第1筒状体12的位置向上侧升高。通过板簧13的支承第1筒状体12的位置向上侧升高，使第1筒状体12的整体向上方移位，其结果为，保持在第1筒状体12的保护罩11的整体也向上方移位。此时，节点20形成于第2筒状体14的侧面。
如图3的(a)所示，在本实施方式1的振动装置10中，在保护罩11自身几乎不会由于压电元件15的振动而变形的情况下，保护罩11的整体大致均匀地沿上下方向移位。
另一方面，图3的(b)所示的比较对象的振动装置210在构造上虽然不能使保护罩11的整体进行大致均匀地沿上下方向移位那样的振动，但在保护罩11的中央部能够进行在上下方向上最大程度地移位那样的振动。具体来说，参照图3的(b)，比较对象的振动装置210包括保护罩11、第1筒状体212以及压电元件15。保护罩11保持在圆筒状的第1筒状体212的端部。第1筒状体212是在靠近设有压电元件15的端部的内表面设置有局部凹陷的部分的构造。通过压电元件15基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号而在第1筒状体212的贯通方向上振动，该振动经由第1筒状体212向保护罩11传递，从而使保护罩11以在其中央部向上方最大程度地移位那样的方式振动。此时，节点20形成于保护罩11的周边部。如图3的(b)所示，在比较对象的振动装置210中，通过压电元件15的振动，使保护罩11以在中央部沿上下方向最大程度地移位而在周边部不移位那样的方式振动。
本实施方式1的振动装置10与比较对象的振动装置210的振动的区别依赖于振动装置10与振动装置210的构造上的区别。然而，在本实施方式1的振动装置10中，在构造上当提高激励的频率时，也像比较对象的振动装置210那样，保护罩11以在中央部沿上下方向最大程度地移位而在周边部不移位那样的方式振动。即，振动装置10是能够根据激励的频率以多个不同的振动模式振动的构造。在此，激励振动装置10的频率能够通过变更向压电元件15施加的驱动信号的频率来调整。以下将像比较对象的振动装置210那样的方式，即，保护罩11以在中央部沿上下方向最大程度地移位而在周边部不移位那样的方式振动称为保护罩振动，将像这样的振动模式称为保护罩振动模式。与此相对，在本实施方式1的振动装置10中，将保护罩11的整体大致均匀地沿上下方向振动称为活塞振动(板簧振动)，将像这样的振动模式称为活塞振动模式。
图4是表示本实施方式1的振动装置10的施加于压电元件15的驱动信号的频率与阻抗的关系的图。根据由图4的位置P表示的部分可知，在约36kHz左右时，压电元件15的阻抗大幅变化。位置P表示保护罩11以活塞振动模式振动的情况下的驱动信号的频率。以下将保护罩11以活塞振动模式振动的情况下的驱动信号的频率称为“活塞振动模式的共振频率”。根据由图4的位置Q表示的部分可知，在比位置P的频率大，为约47kHz左右时，压电元件15的阻抗大幅变化。位置Q表示保护罩11以保护罩振动模式振动的情况下的驱动信号的频率。以下将保护罩11以保护罩振动模式振动的情况下的驱动信号的频率称为“保护罩振动模式的共振频率”。
如图4所示，在振动装置10中，振动模式根据向压电元件15施加的驱动信号的频率而变化。相对于活塞振动模式的共振频率为约36kHz，保护罩振动模式的共振频率高达约47kHz。假如活塞振动模式的共振频率与保护罩振动模式的共振频率变得接近，则振动装置10变得不能仅以活塞振动模式使保护罩11振动。在此，活塞振动模式的共振频率与保护罩振动模式的共振频率的关系根据振动装置10的构造而变化。特别地，根据保护罩11的厚度，活塞振动模式的共振频率与保护罩振动模式的共振频率的关系大幅变化。
图5是表示本实施方式1的由保护罩11的厚度变化引起的活塞振动模式的共振频率与保护罩振动模式的共振频率的关系的图表。在图5中绘制了由图4的位置P的活塞振动模式引起的板簧振动的共振频率与由位置Q的保护罩模式引起的保护罩振动的共振频率。在图5中表示将保护罩11不设为圆顶状而设为平板而使厚度变化，以活塞振动模式的共振频率使振动装置10振动的情况下的保护罩11的中央部位移和周边部位移的变化。由图5可知，活塞振动模式的共振频率随着保护罩11的厚度增加而缓慢下降。另一方面，保护罩振动模式的共振频率随着保护罩11的厚度增加而上升。
在保护罩11的厚度约为1.35mm时，保护罩振动模式的共振频率与活塞振动模式的共振频率大致相同。也就是说，在保护罩11的厚度约为1.35mm时，振动装置10不能将保护罩振动模式与活塞振动模式分离地进行驱动。在共振频率大致相同的点前后，关于保护罩11的中央部位移，与保护罩11的厚度一起增加的位移急剧减少。另外，在该点的前后，关于保护罩11的周边部位移，与保护罩11的厚度一起缓慢增加的位移急剧增加。在保护罩11的厚度比约1.35mm厚的区域中，保护罩振动模式的共振频率成为比活塞振动模式的共振频率高的值。此外，在前述的例子中，变更保护罩11的厚度而以保护罩振动模式的共振频率比活塞振动模式的共振频率大的方式构成，但保护罩11、第1筒状体12、板簧13以及第2筒状体14只要以保护罩振动模式的共振频率比活塞振动模式的共振频率大的方式构成即可。
由图5可知，在保护罩振动模式的共振频率比活塞振动模式的共振频率高的区域中，保护罩11的中央部位移和周边部位移收敛为相同的位移，保护罩11整体移位。也就是说，在该区域中，振动装置10能够以如图3的(a)所示的活塞振动模式使保护罩11振动。特别地，在比图5的虚线A靠右侧的区域中，每单位电压的保护罩11的中央部位移和周边部位移在约-500(nm/1V)附近收敛。虚线A的保护罩11的厚度约为1.75mm。另外，虚线A的保护罩振动模式的共振频率是活塞振动模式的共振频率的约1.2倍。在保护罩振动模式的共振频率成为活塞振动模式的共振频率的约1.2倍以上的情况下，振动装置10能够以活塞振动模式使保护罩11振动。在比虚线A靠右侧的区域中，保护罩振动模式的共振频率是活塞振动模式的共振频率的约1.2倍以上，因此振动装置10容易以活塞振动模式使保护罩11振动。此外，在前述的例子中，变更保护罩11的厚度而以保护罩振动模式的共振频率成为活塞振动模式的共振频率的1.2倍的方式构成，但保护罩11、第1筒状体12、板簧13以及第2筒状体14只要以保护罩振动模式的共振频率成为活塞振动模式的共振频率的1.2倍的方式构成即可。
如图5所示，在保护罩11的厚度为2.5mm以上时，保护罩11的中央部位移与周边部位移的位移差大致相同。此时，保护罩振动模式的共振频率成为活塞振动模式的共振频率的约1.3倍。
这样，本实施方式1的振动装置10具备保护罩11、第1筒状体12、板簧13、第2筒状体14、压电元件15以及振动板16。振动装置10通过以活塞振动模式使压电元件15振动，使振动板16、第2筒状体14以及板簧13移位，第1筒状体12大致均匀地沿上下移位。其结果为，在保护罩11自身几乎不变形的情况下，保护罩11的整体大致均匀地在上下方向上振动，因此附着于保护罩11的异物(例如雨滴等)当场雾化。振动装置10由于能够使附着于保护罩11的异物当场雾化，因此与使异物聚集在保护罩11的某一部位后雾化的情况相比，能够在不妨碍保护罩11的视野的情况下将异物去除。
另外，在振动装置10中，保护罩11、第1筒状体12、板簧13以及第2筒状体14以保护罩振动模式的共振频率比活塞振动模式的共振频率大的方式构成，振动装置10还具备驱动压电元件15的激励电路2。在保护罩11的共振频率(保护罩振动模式的共振频率)是板簧13的共振频率(活塞振动模式的共振频率)的1.2倍以上的共振系统中，激励电路2能够选择性地激励保护罩11的共振(保护罩振动)和板簧13的共振(活塞振动)。即，在振动装置10中，能够在保护罩振动模式和活塞振动模式之间选择性地切换振动模式。由此，振动装置10如果使用保护罩振动模式，则能够将附着于保护罩11的异物聚集在保护罩11的中央而使之雾化，如果使用活塞振动模式，则能够使附着于保护罩11的异物将周边部也包括在内地当场一次雾化。也就是说，在振动装置10中，通过根据用途而分别使用振动模式，能够确保保护罩11的视野，同时能够将附着于保护罩11的异物去除。
另外，第1筒状体12的厚度比从板簧13的支承第1筒状体12的位置到板簧13的由第2筒状体14支承的位置的长度短。由此，振动装置10能够确保保护罩11的视野，同时能够将附着于保护罩11的异物去除。
另外，在振动装置10中，在保护罩11以活塞振动模式振动的情况下，在第2筒状体14的侧面形成有节点20。由于第2筒状体14的侧面由支承构件4支承，因此，通过压电元件15的振动而向第2筒状体14传递的振动不会向支承构件4传递，因此振动向保护罩11充分地传递。
另外，虽然说明了在振动装置10中，在使保护罩11以活塞振动模式振动的情况下在第2筒状体的侧面形成有节点20，但是也存在在不同的位置形成有节点的活塞振动模式。图6是表示在使本实施方式1的振动装置以活塞振动模式振动的情况下的节点位置的另一例的图。在以比在图3的(a)中的活塞振动模式的共振频率大的频率使振动装置10以活塞振动模式驱动的情况下，如图6所示，在板簧13的支承第1筒状体12的位置和振动板16的支承第2筒状体14的位置形成有节点20。
参照图7，对实施方式1的变形例进行说明。此外，对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，并且不重复其说明。图7是本实施方式1的变形例的振动装置10A的剖视图。振动装置10A在振动体17A朝向振动装置10A的内侧延伸这一点与振动装置10不同。
振动体17A设于第2筒状体14的另一个端部(第2筒状体14在一个端部支承板簧13)，并且在第2筒状体14的贯通方向(图中为上下方向)上振动。振动体17A包括压电元件15A和振动板16A。压电元件15A是中空圆状，设于振动板16A的下表面。振动板16A支承第2筒状体14的底面，并且从支承的位置朝向内侧延伸。振动板16A是中空圆状，设于第2筒状体14的内侧。通过压电元件15A在第2筒状体14的贯通方向上振动，使振动板16A在第2筒状体14的贯通方向上振动。
通过压电元件15A基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号在第2筒状体14的贯通方向上振动，使振动板16A向上方移位，此时，第2筒状体14也向上方移位，板簧13的支承第1筒状体12的位置向下侧凹陷。通过板簧13的支承第1筒状体12的位置向下侧凹陷，使第1筒状体12的整体向下方移位，其结果为，保持在第1筒状体12的保护罩11的整体也向下方移位。此时，第2筒状体14的侧面也不会由于压电元件15A的振动而移位。
另外，通过压电元件15基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号在第2筒状体14的贯通方向上振动，使振动板16A向下方移位，此时，第2筒状体14也向下方移位，板簧13的支承第1筒状体12的位置向上侧升高。通过板簧13的支承第1筒状体12的位置向上侧升高，使第1筒状体12的整体向上方移位，其结果为，保持在第1筒状体12的保护罩11的整体也向上方移位。此时，第2筒状体14的侧面也不会由于压电元件15A的振动而移位。
这样，振动装置10A能够与振动装置10同样地使保护罩11以活塞振动模式振动，因此起到与振动装置10同样的效果。此外，在振动装置10A中，也可以在振动板16A的下表面以同心圆状设置多个矩形的压电元件15A。另外，也可以将中空圆状的压电元件15A设于振动板16A的上表面。另外，也可以在振动板16A的上表面以同心圆状设置多个矩形的压电元件15A。另外，也可以使压电元件15A与振动板16A的形状匹配地将压电元件15A与振动板16A一体地形成。
(实施方式2)
参照图8和图9，对实施方式2进行说明。此外，对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，并且不重复其说明。实施方式1的振动装置10由在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下看来为圆形的构件构成(参照图1)。相对于此，实施方式2的振动装置由在从贯通方向观察第1筒状体的情况下看来为矩形的构件构成。实施方式2的振动装置与实施方式1的振动装置10同样地搭载于摄像单元而使用。
图8是本实施方式2的振动装置10B的立体图。振动装置10B与振动装置10的不同点在于，在从贯通方向观察第1筒状体12B的情况下，保护罩11B、第1筒状体12B、板簧13B、第2筒状体14B以及振动体17B是矩形。另外，振动装置10B在沿着振动板16B的形状配置有多个压电元件15B这点上与振动装置10不同。
图9是用于说明本实施方式2的振动装置10B的振动的图。在图9中，用虚线表示开始振动前的振动装置10B的基准位置，用实线表示移位后的振动装置10B的位置。通过压电元件15B基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号而在第2筒状体14B的贯通方向上振动，使振动板16B向上方移位，此时，第2筒状体14B也向上方移位，板簧13B的支承第1筒状体12B的位置向下侧凹陷。通过板簧13B的支承第1筒状体12B的位置向下侧凹陷，使第1筒状体12B的整体向下方移位，其结果为，保持在第1筒状体12B的保护罩11B的整体也向下方移位。此时，节点(即使压电元件15B振动也不会移位的部分)20形成于第2筒状体14B的侧面。
虽然未图示，但当通过压电元件15B基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号在第2筒状体14B的贯通方向上振动而使振动板16B向下方移位时，第2筒状体14B也向下方移位，板簧13B的支承第1筒状体12B的位置向上侧升高。通过板簧13B的支承第1筒状体12B的位置向上侧升高，使第1筒状体12B的整体向上方移位，其结果为，保持在第1筒状体12B的保护罩11B的整体也向上方移位。此时，节点20形成于第2筒状体14B的侧面。
这样，振动装置10B与振动装置10同样地能够使保护罩11B以活塞振动模式振动，因此起到与振动装置10同样的效果。而且，在振动装置10B中，在从贯通方向观察第1筒状体12B的情况下，保护罩11B、第1筒状体12B、板簧13B、第2筒状体14B以及振动体17B是矩形，因此除了能够不浪费地使用构件之外，也容易切削，因此能够抑制制造成本。
此外，在振动装置10B中，在从贯通方向观察第1筒状体12B的情况下，保护罩11B、第1筒状体12B、板簧13B、第2筒状体14B以及振动体17B只要是矩形即可，可以是正方形，也可以是长方形，另外还可以是多边形。
另外，在振动装置10B中也可以是，沿着振动板16B的形状的一片压电元件15B设于振动板16B的下表面。另外，压电元件15B也可以设于振动板16B的上表面。
另外，也可以如实施方式1的变形例所示，振动体17B朝向振动装置10B的内侧延伸。具体来说，也可以是，振动板16B从支承第2筒状体14B的底面的位置朝向内侧延伸，压电元件15B设于振动板16B的上表面或下表面。
(实施方式3)
参照图10对实施方式3进行说明。此外，对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，并且不重复其说明。实施方式1的振动装置10由在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下看来为圆形的构件构成(参照图1)。实施方式2的振动装置10B由在从贯通方向观察第1筒状体12B的情况下看来为矩形的构件构成(参照图8)。相对于此，实施方式3的振动装置由在从贯通方向观察第1筒状体的情况下看来为圆形的构件和看来为矩形的构件构成。实施方式3的振动装置与实施方式1的振动装置10同样地搭载于摄像单元而使用。
图10是本实施方式3的振动装置10C的立体图。振动装置10C与振动装置10的不同点在于，在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下，保护罩11和第1筒状体12是圆形，相对于此，板簧13C、第2筒状体14C以及振动体17C是矩形。另外，振动装置10C在沿着振动板16C的形状配置有多个压电元件15C这点上与振动装置10不同。另一方面，振动装置10C与振动装置10同样地能够使保护罩11以活塞振动模式振动。
具体来说，通过压电元件15C基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号在第2筒状体14C的贯通方向上振动，使振动板16C向上方移位，此时，第2筒状体14C也向上方移位，板簧13C的支承第1筒状体12的位置向下侧凹陷。通过板簧13C的支承第1筒状体12的位置向下侧凹陷，使第1筒状体12的整体向下方移位，其结果为，保持在第1筒状体12的保护罩11的整体也向下方移位。此时，即使压电元件15C振动，第2筒状体14C的侧面也不会移位。
另外，通过压电元件15C基于来自激励电路2(参照图2)的驱动信号在第2筒状体14C的贯通方向上振动，使振动板16C向下方移位，此时，第2筒状体14C也向下方移位，板簧13C的支承第1筒状体12的位置向上侧升高。通过板簧13C的支承第1筒状体12的位置向上侧升高，使第1筒状体12的整体向上方移位，其结果为，保持在第1筒状体12的保护罩11的整体也向上方移位。此时，即使压电元件15C振动，第2筒状体14C的侧面也不会移位。
这样，振动装置10C与振动装置10同样地能够使保护罩11以活塞振动模式振动，因此起到与振动装置10同样的效果。而且，在振动装置10C中，在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下，板簧13C、第2筒状体14C以及振动体17C是矩形，因此除了能够不浪费地使用构件之外，也容易切削，因此能够抑制制造成本。
此外，在振动装置10C中，在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下，板簧13C、第2筒状体14C以及振动体17C只要是矩形即可，可以是正方形，也可以是长方形，另外还可以是多边形。
另外，在振动装置10C中，板簧13C、第2筒状体14C以及振动体17C在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下是矩形，但不限于此，只要保护罩11、第1筒状体12、板簧13C、第2筒状体14C以及振动体17C中的至少一者在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下是矩形即可。
另外，在振动装置10C中，保护罩11和第1筒状体12在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下是圆形，但不限于此，只要保护罩11、第1筒状体12、板簧13C、第2筒状体14C以及振动体17C中的至少一者在从贯通方向观察第1筒状体12的情况下是圆形即可。
另外，在振动装置10C中也可以是，沿着振动板16C的形状的一片压电元件15C设于振动板16C的下表面。另外，压电元件15C也可以设于振动板16C的上表面。
另外，也可以如实施方式1的变形例所示，振动体17C朝向振动装置10C的内侧延伸。具体来说，也可以是，振动板16C从支承第2筒状体14C的底面的位置朝向内侧延伸，压电元件15C设于振动板16C的上表面或下表面。
(其他变形例)
前述的实施方式的摄像单元100也可以包括照相机、LiDAR、Rader等。另外，也可以设为多个摄像单元排列地配置。
前述的实施方式的摄像单元100不限定于设于车辆的摄像单元，也能够同样地应用于具备振动装置和以透光体成为视野方向的方式配置的摄像元件并且需要将透光体上的异物去除的任何摄像单元。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书而非上述说明来表示，意在包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
附图标记说明
1、照相机；2、激励电路；10、10A、10B、10C、210、振动装置；11、11B、保护罩；12、12B、212、第1筒状体；13、13B、13C、板簧；14、14B、14C、第2筒状体；15、15A、15B、15C、压电元件；16、16A、16B、16C、振动板；17、17A、17B、17C、振动体；20、节点；100、摄像单元。

Claims (13)

1.一种振动装置，其中，
该振动装置具备：
透光体，其使预定波长的光透过；
第1筒状体，其在一个端部保持所述透光体；
板状的弹簧部，其支承所述第1筒状体的另一个端部，
第2筒状体，其在一个端部支承所述弹簧部的位于支承所述第1筒状体的位置的外侧的位置；以及
振动体，其设于所述第2筒状体的另一个端部，在所述第2筒状体的贯通方向上振动，
所述透光体、所述第1筒状体、所述弹簧部以及所述第2筒状体的构造以所述透光体的共振频率比所述弹簧部的共振频率大的方式构成，
该振动装置还具备驱动所述振动体的激励电路，
所述激励电路选择性地激励所述透光体的共振和所述弹簧部的共振。
2.根据权利要求1所述的振动装置，其中，
所述振动体包括：
板状的振动板，其从所述第2筒状体的另一个端部向外侧延伸；以及
压电元件，其设于该振动板的上表面或下表面。
3.根据权利要求1所述的振动装置，其中，
所述振动体包括：
板状的振动板，其从所述第2筒状体的另一个端部向内侧延伸；以及
压电元件，其设于该振动板的上表面或下表面。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其中，
所述透光体、所述第1筒状体、所述弹簧部以及所述第2筒状体的构造以所述透光体的共振频率成为所述弹簧部的共振频率的1.2倍以上的方式构成。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其中，
所述激励电路以所述第1筒状体与所述第2筒状体以相反相位在贯通方向上振动的方式驱动所述振动体。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其中，
在从贯通方向观察所述第1筒状体时，所述透光体、所述第1筒状体、所述弹簧部、所述第2筒状体以及所述振动体中的至少一者为圆形。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其中，
在从贯通方向观察所述第1筒状体时，所述透光体、所述第1筒状体、所述弹簧部、所述第2筒状体以及所述振动体中的至少一者为矩形。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其中，
所述透光体是圆顶状的形状。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其中，
所述透光体是板状的形状。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其中，
所述第1筒状体的厚度比从所述弹簧部的支承所述第1筒状体的位置到所述弹簧部的由所述第2筒状体支承的位置的长度短。
11.根据权利要求2或3所述的振动装置，其中，
在所述振动体中，与所述振动板的形状匹配并且作为一体而形成的所述压电元件设于所述振动板。
12.根据权利要求2或3所述的振动装置，其中，
所述振动体沿着所述振动板的形状配置有多个矩形的所述压电元件。
13.一种摄像单元，其中，
该摄像单元具备：
权利要求1～权利要求12中的任一项所述的所述振动装置；以及
摄像元件，其以所述透光体成为视野方向的方式配置。
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