WO2023153017A1 - 振動装置および撮像装置 - Google Patents

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WO2023153017A1
WO2023153017A1 PCT/JP2022/037211 JP2022037211W WO2023153017A1 WO 2023153017 A1 WO2023153017 A1 WO 2023153017A1 JP 2022037211 W JP2022037211 W JP 2022037211W WO 2023153017 A1 WO2023153017 A1 WO 2023153017A1
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vibrating
translucent
translucent body
metal
metal body
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PCT/JP2022/037211
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宣匡 北森
友基 石井
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株式会社村田製作所
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    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/52Elements optimising image sensor operation, e.g. for electromagnetic interference [EMI] protection or temperature control by heat transfer or cooling elements

Definitions

  • the present disclosure relates to a vibrating device and an imaging device.
  • a device that removes liquid droplets and the like that adhere to the translucent body that covers the imaging device.
  • Patent Literature 1 discloses a liquid droplet removal device that includes a drip-proof seal that prevents liquid droplets from entering the interior of the device.
  • an object of the present disclosure is to provide a vibrating device and an imaging device capable of suppressing infiltration of liquid droplets into the device and suppressing vibration damping.
  • a vibrating device includes: a translucent body; a vibrating body that supports the translucent body; a piezoelectric element arranged on the vibrating body to vibrate the vibrating body; a first metal body arranged in a compressed state between the translucent body and a member supporting the translucent body and having a Young's modulus smaller than that of the translucent body and the member supporting the translucent body; Prepare.
  • the imaging device according to the present disclosure is a vibration device according to the present disclosure; an imaging device arranged inside the vibrating device; Prepare.
  • the vibrating device According to the vibrating device according to the present disclosure, it is possible to suppress the infiltration of liquid droplets into the device and suppress vibration damping.
  • the imaging device it is possible to suppress the infiltration of liquid droplets into the device and to suppress vibration damping.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vibrating device according to Embodiment 1 2 is an exploded perspective view showing each component of the vibrating device of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an imaging device provided with the vibrating device of FIG. 1;
  • Sectional drawing which shows the example of a changed completely type of the vibration apparatus which concerns on Embodiment 1 Partial cross-sectional view showing a vibrating device according to Embodiment 2 Partial cross-sectional view showing a modified example of the vibrating device according to Embodiment 2 Partial cross-sectional view showing a modified example of the vibrating device according to Embodiment 2 Partial cross-sectional view showing a modified example of the vibrating device according to Embodiment 2 Partial cross-sectional view showing a modified example of the vibrating device according to Embodiment 2 Partial cross-sectional view showing a modified example of the vibrating device according to Embodiment 2 Partial cross-sectional view showing a modified example of the vibrating device according to Embodiment 2 Partial cross-sectional view showing a modified example of the vibr
  • Cameras used outdoors such as in-vehicle cameras, surveillance cameras, and cameras mounted on drones, are provided with a cover formed of glass, transparent plastic, or the like so as to cover the lens because it is exposed to the elements. If foreign matter such as mud or oil adheres to the cover, the foreign matter may appear in the image captured by the camera, blocking the field of view of the camera and making it impossible to obtain a clear image.
  • the drip-proof cover is flexurally vibrated to reduce the droplets adhering to the drip-proof cover.
  • a removal device is being considered.
  • the flange portion of the drip-proof cover and the piezoelectric body are fixed by adhesion, and a drip-proof seal formed in an annular shape over the entire circumference of the outer peripheral edge of the flange portion is in close contact. are arranged in a mating manner.
  • the drip-proof seal is made of a rubber material and has vibration-absorbing properties, so vibration loss occurs due to the drip-proof seal when transmitting the vibration of the piezoelectric body to the drip-proof cover. There is a problem.
  • the inventor found the configuration of the vibrating device and imaging device according to the present disclosure.
  • the vibration device of the first aspect of the present disclosure includes: a translucent body; a vibrating body that supports the translucent body; a piezoelectric element arranged on the vibrating body to vibrate the vibrating body; a first metal body arranged in a compressed state between the translucent body and a member supporting the translucent body and having a Young's modulus smaller than that of the translucent body and the member supporting the translucent body; Prepare.
  • the member supporting the translucent body includes the vibrating body;
  • the first metal body may be arranged between the translucent body and the vibrating body.
  • the translucent body has a first surface and a second surface opposite to the first surface
  • the vibrating body has a cylindrical main body, and a supporting part provided at one end of the main body and having a supporting surface for supporting the second surface of the translucent body
  • the first metal body may be arranged between the second surface of the translucent body and the supporting surface of the supporting part.
  • the translucent body has a first surface, a second surface opposite to the first surface, and a third surface connecting the first surface and the second surface
  • the vibrating body has a cylindrical main body, a support provided at one end of the main body, and ribs projecting from the support in a direction in which the translucent body is arranged, the rib has a rib inner peripheral surface facing the third surface of the translucent body;
  • the first metal body may be arranged between the third surface of the translucent body and the rib inner circumferential surface of the rib.
  • the vibrating device of the fifth aspect of the present disclosure may further include a pressing member attached to the vibrating body and pressing the translucent body toward the vibrating body.
  • the member that supports the translucent body includes the holding member,
  • the first metal body may be arranged between the translucent body and the pressing member.
  • the translucent body has a first surface and a second surface opposite to the first surface
  • the vibrating body has a cylindrical main body, and a supporting part provided at one end of the main body and having a supporting surface for supporting the second surface of the translucent body
  • the pressing member has a pressing surface that supports the first surface of the translucent body
  • the first metal body may be arranged between the first surface of the translucent body and the pressing surface of the pressing member.
  • the translucent body has a first surface, a second surface opposite to the first surface, and a third surface connecting the first surface and the second surface
  • the pressing member has a pressing surface that supports the first surface of the translucent body and an inner surface that faces the third surface of the translucent body
  • the first metal body may be arranged between the third surface of the translucent body and the inner side surface of the pressing member.
  • the first metal body may have an inclined surface on the side on which the third surface of the translucent body is arranged.
  • the vibrating device further includes a second metal body arranged in a compressed state between the vibrating body and the pressing member and having a Young's modulus smaller than that of the vibrating body and the pressing member.
  • an adhesive member is arranged between the translucent body and a member supporting the translucent body except for the portion where the first metal body is arranged.
  • the member supporting the translucent body includes a protrusion between the bonding member and the first metal body, which separates the bonding member and the first metal body. At least one of the portion or the recess may be provided.
  • the adhesive member may be an epoxy resin.
  • the first metal body may be a metal film provided on a portion of the vibrating body that supports the translucent body.
  • An imaging device includes the vibrating device according to any one of the first to fourteenth aspects of the present disclosure, and includes an imaging device arranged inside the vibrating device.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vibration device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component of the vibrating device of FIG. 1.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the vibration device of FIG. 1;
  • FIG. 3B is a partial cross-sectional view enlarging the region R1 in FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an imaging device including the vibrating device of FIG.
  • the vibrating device 2 includes a translucent body 10, a vibrating body 20, a metal body 30 and a piezoelectric element 40.
  • the vibrating device 2 transmits the vibration of the piezoelectric element 40 arranged on the vibrating body 20 to the translucent body 10 by the vibrating body 20 to vibrate the translucent body 10 .
  • This is a device that removes attached water droplets.
  • a metal body 30 is arranged in a compressed state to suppress intrusion of liquid droplets into the vibrating device 2 and to prevent the vibrating body from Vibration transmitted from 20 to transparent body 10 is suppressed from being absorbed.
  • the member that supports the translucent body 10 is the vibrating body 20 .
  • a conductor (not shown) for applying a potential to the piezoelectric element 40 is arranged in the vibrating device 2 .
  • the vibration device 2 is used, for example, in an imaging device.
  • the imaging device 1 includes a vibrating device 2 and an imaging section 3 .
  • the imaging unit 3 is arranged inside the vibrating device 2 .
  • the imaging unit 3 incorporates, for example, an optical element, an imaging element, sensor parts, and the like, and includes a case part that accommodates them.
  • the imaging unit 3 takes an image of an object to be imaged outside the vibration device 2 through the translucent body 10 of the vibration device 2 .
  • the translucent body 10 is a cover for preventing foreign matter from adhering to the lens of the imaging unit 3 when the imaging unit 3 is arranged inside the vibrating device 2, as shown in FIG.
  • the translucent body 10 has translucency through which energy rays or light having a wavelength detected by the imaging unit 3 is transmitted.
  • the translucent body 10 may be a lens having light condensing properties.
  • the translucent body 10 has a first surface 10a, a second surface 10b opposite to the first surface 10a, and a third surface connecting the first surface 10a and the second surface 10b. and a surface 10c.
  • the first surface 10a is, for example, a surface that is convexly curved from the inside of the translucent body 10 toward the outside. In this embodiment, the first surface 10a is rounded.
  • the second surface 10b has, for example, a flat outer peripheral portion that is continuous with the third surface 10c, and a central portion that is convexly curved from the outside to the inside of the translucent body 10 .
  • the second surface 10b is a concavely curved surface that is recessed in the thickness direction Z of the translucent body 10 .
  • the third surface 10c may be a plane extending in the thickness direction Z of the translucent body 10, or may be a surface having steps.
  • the translucent body 10 has a dome shape. Specifically, the translucent body 10 is formed in a circular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. 2,
  • the first surface 10a, the second surface 10b, and the third surface 10c of the translucent body 10 may be coated with an AR coating, a water-repellent coating, or an impact-resistant coating, if necessary.
  • the translucent body 10 is supported by the vibrating body 20.
  • the second surface 10b and the third surface 10c of the translucent body 10 are supported by the vibrating body 20.
  • the second surface 10b and the third surface 10c of the translucent body 10 are supported by the vibrating body 20.
  • the translucent body 10 for example, glass such as soda glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, or quartz glass, translucent plastic, translucent ceramics, synthetic resin, or the like can be used. .
  • the strength of the translucent body 10 can be increased by forming the translucent body 10 from, for example, tempered glass whose strength is improved by chemical strengthening or the like.
  • the vibrating body 20 is a member that supports the translucent body 10. As shown in FIG. The vibrating body 20 is arranged with the translucent body 10 on the side of the second surface 10b of the translucent body 10 .
  • the vibrating body 20 includes a tubular main body 21, a support 22 provided at one end 21a of the main body 21, and ribs 23 protruding from the support 22 in the direction in which the translucent body 10 is arranged. Furthermore, the vibrating body 20 includes a fixing portion 25 to which the body portion 21 is fixed.
  • the body portion 21 has one end 21a on the side where the translucent body 10 is arranged, and the other end 21b positioned opposite to the one end 21a.
  • the support portion 22 is a plate-like member provided at one end 21a of the main body portion 21. As shown in FIG. The support portion 22 is arranged continuously with one end 21 a of the body portion 21 . That is, the support portion 22 is formed integrally with the main body portion 21 .
  • the support portion 22 has, for example, an annular shape along one end 21a of the main body portion 21 when viewed in the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the support portion 22 has, for example, an annular shape when viewed from the thickness direction Z.
  • the support portion 22 is a flange protruding inward and outward of the main body portion 21 when viewed in the thickness direction Z. As shown in FIG. Note that the flange may protrude outward from the main body 21 without protruding inward, or may protrude inward from the main body 21 without protruding outward.
  • the support portion 22 has a support surface 22a that supports the second surface 10b of the translucent body 10.
  • the support surface 22a is, for example, a plane.
  • the ribs 23 protrude from the supporting portion 22 to the side on which the translucent body 10 is arranged.
  • the ribs 23 are arranged along the thickness direction Z.
  • the rib 23 has an annular shape along the third surface 10c of the translucent body 10 when viewed in the thickness direction Z.
  • the rib 23 has, for example, an annular shape when viewed from the thickness direction Z.
  • the rib 23 has a rib inner circumferential surface 23a facing the third surface 10c of the translucent body 10 .
  • the translucent body 10 is supported by the supporting portions 22 and the ribs 23 as shown in FIG. 3B.
  • the support surface 22 a of the support portion 22 supports the second surface 10 b of the transparent body 10
  • the rib inner circumferential surface 23 a of the rib 23 supports the third surface 10 c of the transparent body 10 .
  • the vibrating body 20 vibrates the translucent body 10 by receiving the vibration of the piezoelectric element 40, which will be described later.
  • the vibrating body 20 As the material of the vibrating body 20, ceramic, stainless steel, aluminum, iron, titanium, or metal such as duralumin can be used. In order to reduce the loss of vibration transmitted from the piezoelectric element 40 to the translucent body 10, it is desirable that the vibrating body 20 be made of a highly rigid material.
  • the metal body 30 is arranged in a compressed state between the translucent body 10 and a member supporting the translucent body 10 .
  • metal body 30 is arranged between translucent body 10 and vibrating body 20 . That is, the member supporting the translucent body 10 indicates the vibrating body 20 .
  • the metal body 30 is arranged while being compressed by the translucent body 10 and the vibrating body 20 .
  • the metal body 30 is arranged, for example, in a compressed state between the rib inner peripheral surface 23a of the rib 23 and the third surface 10c of the translucent body 10 .
  • the compressed state includes, for example, a state sandwiched between the translucent body 10 and the vibrating body 20 .
  • the compressed state means a state in which the metal body 30 is pressed between the translucent body 10 and the ribs 23 of the vibrating body 20 and deformed and crushed. Thereby, the metal body 30 is in close contact with the third surface 10c of the translucent body 10 and the rib inner peripheral surface 23a of the rib 23 . Thereby, the gap between the third surface 10c of the translucent body 10 and the rib inner peripheral surface 23a of the rib 23 is sealed.
  • the metal body 30 is an annular member when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. 2, the metal body 30 is arranged along the entire circumference of the rib inner peripheral surface 23a and the entire circumference of the third surface 10c. The metal body 30 is, for example, an annular member when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the distance between the inner circumference and the outer circumference of the metal body 30, that is, the thickness of the metal body 30 is, for example, 5 ⁇ m or more and 2 mm or less. Preferably, it is 10 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • the metal body 30 has a Young's modulus smaller than the Young's modulus of the transparent body 10 and the Young's modulus of the vibrating body 20 .
  • the Young's modulus of the metal body 30 is, for example, 30 MPa or more and 170 MPa or less. Moreover, the Young's modulus of the metal body 30 is preferably 50 MPa or more and 150 MPa or less.
  • the material of the metal body 30 is, for example, copper (Young's modulus 123 MPa).
  • piezoelectric element 40 is fixed to vibrating body 20 .
  • the piezoelectric element 40 is adhered and fixed to the vibrating body 20 with an adhesive, for example.
  • the piezoelectric element 40 vibrates, for example, when a voltage is applied.
  • the piezoelectric element 40 is arranged apart from the support portion 22 of the vibrating body 20, but the piezoelectric element 40 may be arranged on the support portion 22. Specifically, the piezoelectric element 40 may be arranged, for example, on the surface 22b of the support portion 22 opposite to the support surface 22a.
  • the piezoelectric element 40 has an annular plate-like shape when viewed from the thickness direction Z.
  • the shape of the piezoelectric element 40 is not limited to an annular plate shape, and may be any shape that allows the vibrating body 20 to vibrate.
  • Materials for forming the piezoelectric element 40 include, for example, barium titanate (BaTiO 3 ), lead titanate/zirconate (PZT: PbTiO 3 .PbZrO 3 ), lead titanate (PbTiO 3 ), lead metaniobate (PbNb 2 ) . O 6 ), bismuth titanate (Bi 4 Ti 3 O 12 ), (K, Na)NbO 3 , or other suitable piezoelectric ceramics, or LiTaO 3 , LiNbO 3 , or other suitable piezoelectric single crystals.
  • a conductor is arranged on the piezoelectric element 40 in order to apply a voltage to the piezoelectric element 40 .
  • the conductor is arranged by vapor deposition on the surface of the piezoelectric element 40, for example.
  • a conductor material for example, a highly conductive metal such as stainless steel, silver, or copper can be used.
  • the conductor may be wiring formed on a flexible printed circuit board (FPC).
  • the FPC may be a polyimide substrate with copper foil wiring formed thereon. When the conductor is FPC, the conductor has flexibility, so voltage can be applied to the piezoelectric element 40 without impeding vibration.
  • the metal body 30 having a Young's modulus smaller than that of the transparent body 10 and the Young's modulus of the vibrating body 20 that supports the transparent body 10 is connected to the transparent body 10. It is compressed between the vibrating body 20 and arranged.
  • the metal body 30 can be arranged to seal between the transparent body 10 and the vibrating body 20 without damaging the transparent body 10 and the vibrating body 20 , so that droplets do not flow into the vibrating device 2 . Intrusion is suppressed.
  • the vibrating device 2 having the configuration as described above can reduce the vibration of the translucent body 10 through the vibrating body 20 as compared with the case where a drip-proof seal such as silicon is arranged between the translucent body and the vibrating body. Absorption of the vibration transmitted to the metal body 30 can be suppressed. As a result, vibration damping can be suppressed.
  • the translucent body 10 and the supporting member are prevented from being deformed or damaged, and the durability of the vibrating device 2 can be improved.
  • the metal body 30 may be arranged in a compressed state between the support surface 22a of the support portion 22 and the second surface 10b of the transparent body 10, as shown in FIG. 5A.
  • the metal body 30 is located between the rib inner peripheral surface 23a of the rib 23 and the third surface 10c of the transparent body 10, and between the support surface 22a of the support portion 22 and the third surface 10c of the transparent body 10. It may be arranged in a compressed state between the two surfaces 10b.
  • the portion arranged between the rib inner peripheral surface 23a and the third surface 10c and the portion arranged between the support surface 22a and the second surface 10b may be continuous. However, it may be composed of a separate member.
  • the metal body 30 may be a metal film provided on a portion that supports the translucent body. That is, the metal body 30 may be a metal film provided between the rib inner peripheral surface 23a of the rib 23 of the vibrating body 20 and the third surface 10c of the translucent body 10 .
  • the metal film is provided, for example, by sputtering on the portion that supports the translucent body 10 .
  • the metal body 30 is located between the support surface 22a of the support portion 22 and the second surface 10b of the transparent body 10, and the rib inner peripheral surface of the rib 23.
  • the metal body 30 may be a metal film provided on the support surface 22a and the rib inner circumferential surface 23a.
  • the metal body 30 and the vibrating body 20 can be prepared as one member, so the material cost and assembly processing cost can be reduced, and the manufacturing cost can be suppressed. Also, with such a configuration, it is possible to improve the adhesion between the member supporting the translucent body 10 and the metal body 30 . As a result, vibration damping can be suppressed.
  • the metal body 30 is arranged between the rib inner circumferential surface 23a of the rib 23 and the third surface 10c of the translucent body 10, while the support surface 22a of the support portion 22 and the translucent body 30 are arranged between the rib inner peripheral surface 23a and the translucent body 10.
  • the second surface 10b of the body 10 does not have to be arranged between the second surface 10b of the body 10 and the second surface 10b. Since the translucent body 10 is supported by the ribs 23 via the metal bodies 30 , the second surface 10 b of the translucent body 10 does not have to be supported by the support surface 22 a of the support portion 22 . That is, the second surface 10b of the translucent body 10 and the supporting surface 22a of the supporting portion 22 may be separated from each other.
  • an adhesive member 70 may be arranged between the translucent body 10 and the vibrating body 20 except for the portion where the metal body 30 is arranged. Specifically, the metal body 30 is arranged between the rib inner peripheral surface 23a of the rib 23 and the third surface 10c of the transparent body 10, and the support surface 22a of the support portion 22 and the second surface of the transparent body 10 are arranged. 10b, an adhesive member 70 may be arranged.
  • the adhesive member 70 is, for example, epoxy resin, acrylic resin, or the like.
  • the adhesive member 70 By arranging the adhesive member 70 in this manner, the adhesion between the translucent body 10 and the vibrating body 120 is improved. As a result, the vibration transmissibility from the vibrating body 20 to the translucent body 10 is improved, and the vibration efficiency of the vibrating device can be improved.
  • the adhesive member 70 As described above, it is possible to suppress vibration damping, suppress penetration of liquid droplets into the vibrating device, and further prevent the translucent body 10 from separating from the vibrating body 20. .
  • the metal body 30 may be provided with an inclined surface 30a on the inner peripheral side. This makes it easier to fit the translucent body 10 into the ribs 23 of the vibrating body 20 .
  • the vibrating device 102 according to the second embodiment is attached to the vibrating body 120 and further includes a pressing member 50 that presses the translucent body 10 toward the vibrating body 120. It is different from the vibrating device 2 according to 1. Further, the vibrating device 102 according to the second embodiment differs from the vibrating device 2 according to the first embodiment in that the vibrating body 120 does not have ribs.
  • the vibrating body 120 includes a body portion 121 and a support portion 122 protruding inward from the body portion 121, as shown in FIG.
  • the body part 121 has a cylindrical shape.
  • the body portion 121 has one end 121a on the side where the translucent body 10 is arranged, and an outer surface 121d.
  • a first threaded portion 24 is provided on the outer surface 121d.
  • the first threaded portion 24 is connected to a second threaded portion 53 of the pressing member 50, which will be described later.
  • the first threaded portion 24 is, for example, a female thread.
  • the support part 122 is a plate-like member that extends continuously from one end 121a of the main body part 121 and protrudes inward from the one end 121a of the main body part 121 .
  • the support portion 122 is, for example, a flange, like the support portion 122 of the vibrating body 120 in the first embodiment.
  • the support portion 122 has, for example, an annular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the support portion 122 has a support surface 122a on the side on which the translucent body 10 is arranged.
  • the pressing member 50 is a member that supports the translucent body 10 .
  • the pressing member 50 presses and supports the translucent body 10 from the first surface 10 a side of the translucent body 10 toward the vibrating body 120 .
  • the pressing member 50 includes a cylindrical side wall 52 and a pressing portion 51 projecting inside the side wall 52 .
  • the sidewall 52 surrounds the third surface 10c of the translucent body 10.
  • the side wall 52 has an inner side surface 52a facing the third surface 10c of the translucent body 10 .
  • the side wall 52 has an annular shape along the third surface 10c when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the side wall 52 has, for example, an annular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the side wall 52 is fixed to the vibrating body 120 . Specifically, the inner side surface 52 a of the side wall 52 is fixed to the outer surface 121 d of the vibrating body 120 .
  • a second threaded portion 53 is provided on the inner side surface 52a.
  • the second threaded portion 53 connects with the first threaded portion 24 formed on the vibrating body 120 . That is, the pressing member 50 is fixed to the vibrating body 120 by the connection of the first threaded portion 24 and the second threaded portion 53 .
  • the second threaded portion 53 is, for example, a male thread, and the second threaded portion 53 is screwed with the first threaded portion 24, which is a female thread.
  • the pressing portion 51 extends from the side wall 52 to the inside of the side wall 52 .
  • the pressing portion 51 is located on the side of the first surface 10 a of the transparent body 10 and has a pressing surface 51 a that presses the first surface 10 a of the transparent body 10 .
  • the pressing portion 51 has, for example, an annular shape that matches the shape of the first surface 10a of the translucent body 10 when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the pressing portion 51 has, for example, an annular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the material of the pressing member 50 ceramic, stainless steel, aluminum, iron, titanium, or metal such as duralumin can be used.
  • the surface of the pressing member 50 may be subjected to oxidation treatment or alumite treatment in the same manner as the vibrating body 120 .
  • the metal body 30 is arranged in a compressed state between the supporting surface 122a of the supporting portion 122 and the second surface 10b of the translucent body 10 .
  • the compressed state includes, for example, a state sandwiched between the translucent body 10 and a member supporting the translucent body 10, that is, the vibrating body 120.
  • the compressed state includes a state in which the second surface 10b of the translucent body 10 and the supporting surface 122a of the supporting portion 122 are in close contact with each other.
  • the metal body 30 is formed by the support surface 122 a of the support portion 122 and the second surface 10 b of the translucent body 10 . is compressed between
  • the vibrating device 102 configured as described above can support the translucent body 10 with the pressing member 50 and the vibrating body 120 .
  • the metal body 30 can be maintained in a compressed state, and damping of vibration transmitted from the vibrating body 120 to the translucent body 10 via the metal body 30 can be suppressed.
  • the vibrating device 102 having the configuration as described above is arranged in a state where the metal body 30 is compressed between the translucent body 10 and the vibrating body 120 by the pressing member 50 and the vibrating body 120 .
  • the space between the translucent body 10 and the vibrating body 120 is sealed, and droplets are prevented from entering the vibrating device 102 .
  • the translucent body 10 is prevented from peeling off or falling off from the vibrating body 120, and the durability of the vibrating device 102 can be improved.
  • the pressing member 50 presses the translucent body 10 by screwing the second threaded portion 53 with the first threaded portion 24 of the vibrating body 120, but FIG. 7A , the pressing member 150 may be, for example, a leaf spring.
  • the pressing member 150 is a leaf spring composed of a pressing portion 151 and a side wall 152, and the pressing portion 151 may press the first surface 10a of the translucent body 10 by the restoring force of the leaf spring.
  • the transparent body 10 is pressed by the restoring force of the leaf spring, and the metal body 30 is compressed.
  • the side wall 152 of the pressing member 150 presses the outer surface 121 d of the body portion 121 of the vibrating body 120 due to the restoring force of the plate spring, and the pressing member 150 is fixed to the vibrating body 120 .
  • the pressing member 150 can be easily fixed to the vibrating body 120, and the translucent body 10 can be prevented from being peeled off or detached from the vibrating body 120. As a result, vibration damping can be suppressed.
  • the adhesive member is arranged between the translucent body 10 and the member supporting the translucent body 10 except for the portion where the metal body 30 is arranged.
  • an adhesive member 70 may be arranged between the pressing surface 151a of the pressing member 150 and the first surface 10a of the translucent body 10 .
  • the adhesive member 70 is arranged, for example, over the entire circumference of the first surface 10a of the translucent body 10 .
  • the adhesive member 70 By arranging the adhesive member 70 in this manner, the adhesion between the translucent body 10 and the vibrating body 120 is improved. As a result, the vibration transmissibility from the vibrating body 120 to the transparent body 10 is improved, and the vibration efficiency of the vibrating device 102 can be improved.
  • the adhesive member 70 as described above, it is possible to suppress vibration damping, suppress penetration of droplets into the vibrating device 102, and further prevent the translucent body 10 from separating from the vibrating body 120. can be prevented.
  • an adhesive member 70 may be arranged between the inner surface 152a of the side wall 152 of the pressing member 150 and the third surface 10c of the translucent body 10. As shown in FIG. The adhesive member 70 is arranged, for example, over the entire circumference of the third surface 10c of the translucent body 10 .
  • the translucent body 10 may have a flat plate shape in which the first surface 10a and the second surface 10b are flat.
  • the translucent body 10 has, for example, a disk shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG. 7C, the translucent body 10 may have a flat plate shape in which the first surface 10a and the second surface 10b are flat.
  • the translucent body 10 has, for example, a disk shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the adhesive member 70 By arranging the adhesive member 70 in this manner, the adhesion between the translucent body 10 and the vibrating body 120 is improved. As a result, the vibration transmissibility from the vibrating body 120 to the translucent body 10 is improved, and the vibration efficiency of the vibrating device can be improved.
  • the adhesive member 70 as described above, it is possible to suppress vibration damping, suppress penetration of droplets into the vibrating device 102, and further prevent the translucent body 10 from separating from the vibrating body 120. can be prevented.
  • the member supporting the translucent body 10 is provided with at least one of the convex portion 81 and the concave portion 80 separating the adhesive member 70 and the metal body 30 between the adhesive member 70 and the metal body 30 .
  • the recess 80 is provided on the support surface 122a of the support portion 122.
  • the concave portion 80 is provided, for example, in an annular shape.
  • the concave portion 80 is provided, for example, in an annular shape according to the shape of the translucent body 10 .
  • the metal body 30 is arranged inside the recess 80 on the support surface 122a.
  • the adhesive member 70 when the adhesive member 70 is arranged with a wider application range due to the wettability and the pressure of the pressing member 150 , the adhesive member 70 is prevented from flowing into the concave portion 80 and coming into contact with the metal body 30 . be. That is, the adhesive member 70 is prevented from flowing between the metal body 30 and the translucent body 10 and/or between the metal body 30 and the vibrating body 120 . As a result, the metal body 30 maintains the liquid droplet penetration suppression function and the vibration absorption suppression function, thereby suppressing the penetration of liquid droplets into the device and suppressing the vibration damping. Moreover, the vibration efficiency of the vibration device 102 can be maintained.
  • the convex portion 81 may be provided on the support surface 122a of the support portion 122. As shown in FIG. The convex portion 81 is provided, for example, in an annular shape. The convex portion 81 is provided, for example, in an annular shape according to the shape of the translucent body 10 .
  • the convex portion 81 is arranged at a position not overlapping the translucent body 10 when viewed from the thickness direction Z.
  • the convex portion 81 is arranged along the third surface 10c of the translucent body 10, for example.
  • the metal body 30 is arranged inside the projection 81 on the support surface 122a.
  • Both the concave portion 80 and the convex portion 81 may be provided on the support surface 122a.
  • the adhesive member 70 when the adhesive member 70 is arranged to extend beyond the application range due to the wettability or the pressure of the pressing member 150 , the adhesive member 70 is blocked by the protrusions 81 and is prevented from coming into contact with the metal body 30 . Suppressed. That is, the adhesive member 70 is prevented from flowing between the metal body 30 and the transparent body 10 and/or between the metal body 30 and the vibrating body 120 . As a result, the metal body 30 maintains the liquid droplet penetration suppression function and the vibration absorption suppression function, thereby suppressing the penetration of liquid droplets into the device and suppressing the vibration damping.
  • the convex portion 81 may be provided on the pressing member 150 as shown in FIG. 7F.
  • the convex portion 81 may be provided on the pressing surface 151 a of the pressing portion 151 of the pressing member 150 .
  • the convex portion 81 is arranged at a position not overlapping the translucent body 10 when viewed from the thickness direction Z.
  • the convex portion 81 is, for example, annularly provided along the third surface 10c of the translucent body 10 .
  • the adhesive member 70 is applied to, for example, a portion of the pressing surface 151a that is closer to the one end 150a than the convex portion 81 is arranged.
  • the adhesive member 70 when the adhesive member 70 is arranged to extend beyond the application range due to the wettability or the pressure of the pressing member 150 , the adhesive member 70 is blocked by the protrusions 81 and is prevented from coming into contact with the metal body 30 . Suppressed. That is, the adhesive member 70 is prevented from flowing between the metal body 30 and the transparent body 10 and/or between the metal body 30 and the vibrating body 120 . As a result, the metal body 30 maintains the liquid droplet penetration suppression function and the vibration absorption suppression function, thereby suppressing the penetration of liquid droplets into the device and suppressing the vibration damping.
  • a recess 80 may be provided on the pressing surface 151a. Both the concave portion 80 and the convex portion 81 may be provided on the pressing surface 151a. Further, both the support surface 122a of the support portion 122 of the vibrating body 120 and the pressing surface 151a of the pressing portion 151 of the pressing member 150 may be provided with the concave portion 80 and/or the convex portion 81.
  • the metal body 30 is a metal film provided in the portion of the vibrating body 120 that supports the translucent body 10. There may be. The details are described in Modification 3 of Embodiment 1, so the description is omitted.
  • a vibrating device 202 differs from the second embodiment in that it includes a metal body 60 different from the metal body 30 between the pressing member 150 and the vibrating body 120 . It differs from the vibration device 102 .
  • the metal body 30 described in Embodiments 1 and 2 will be referred to as a first metal body 30, and another metal body different from the metal body 30 arranged between the pressing member and the vibrating body. 60 is called a second metal body 60 .
  • the second metal body 60 is arranged in a compressed state between the inner side surface 152a of the side wall 152 of the pressing member 150 and the outer surface 121d of the body portion 121 of the vibrating body 120 .
  • the compressed state includes, for example, a state sandwiched between the side wall 152 of the pressing member 150 and the vibrating body 120 .
  • the compressed state means a state in which the metal body 30 is pressed between the side wall 152 of the pressing member 150 and the vibrating body 120 and deformed and crushed. Thereby, the metal body 30 is in contact with the side wall 152 of the pressing member 150 and the vibrating body 120 without gaps.
  • the second metal body 60 has a tubular shape, and is annular when viewed from the thickness direction Z, for example.
  • the second metal body 60 has, for example, an annular shape when viewed from the thickness direction Z.
  • the distance between the inner circumference and the outer circumference of the second metal body 60, that is, the thickness of the second metal body 60 is, for example, 5 ⁇ m or more and 2 mm or less. Preferably, it is 10 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • the second metal body 60 is a metal body having a Young's modulus smaller than the Young's modulus of the pressing member 150 and smaller than the Young's modulus of the vibrating body 120 .
  • the Young's modulus of the second metal body 60 is, for example, 30 MPa or more and 170 MPa or less. Moreover, it is 50 MPa or more and 150 MPa or less, for example.
  • the material of the second metal body 60 is, for example, copper (Young's modulus 123 MPa).
  • the first metal body 30 and the second metal body 60 can prevent droplets from entering the vibrating body 120 .
  • the translucent body 10 is prevented from peeling off from the vibrating body 120 or falling off, and the durability of the vibrating device 202 can be improved.
  • the second metal body 60 can be arranged between the pressing member 150 and the vibrating body 120 regardless of the connection form between the pressing member 150 and the vibrating body 120 . That is, even if the pressing member 150 and the vibrating body 120 are connected by the screw mechanism as described above, or are connected by the restoring force of the plate spring of the pressing member 150, the second metal body 60 is connected to the pressing member 150. and the vibrating body 120 .
  • vibrating body 220 may include body portion 221, support portion 222, and rib 223 as described in Embodiment 1. good.
  • the body part 221 has a cylindrical shape.
  • the body portion 221 has one end 221a on the side where the translucent body 10 is arranged.
  • the support portion 222 is a plate-shaped member that is continuous with one end 221a of the main body portion 221 and protrudes inward from the one end 221a of the main body portion 221 .
  • the support portion 222 is, for example, a flange, like the support portion 22 of the vibrating body 20 in the first embodiment.
  • the support portion 222 has, for example, an annular shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the support portion 222 has a support surface 222a on the side on which the translucent body 10 is arranged.
  • the ribs 223 protrude from the supporting portion 222 to the side on which the translucent body 10 is arranged.
  • the ribs 223 are arranged along the thickness direction Z.
  • the rib 223 has an annular shape along the third surface 10c of the translucent body 10 when viewed in the thickness direction Z.
  • the rib 223 has an annular shape when viewed from the thickness direction Z, for example.
  • the rib 223 has a rib inner peripheral surface 223a facing the third surface 10c of the translucent body 10 and a rib outer peripheral surface 223b located opposite to the rib inner peripheral surface 223a.
  • the second metal body 60 is arranged, for example, between the rib 23 of the vibrating body 220 and the pressing member 150, as shown in FIG. Specifically, the second metal body 60 is arranged between the rib outer peripheral surface 223 b of the rib 23 of the vibrating body 220 and the inner surface 152 a of the side wall 152 of the pressing member 150 .
  • the translucent body 10 is fixed by two members, the pressing member 150 and the vibrating body 220 . This can prevent the translucent body 10 from separating from the vibrating body 220 . As a result, damping of vibration can be suppressed.
  • Embodiment 4 A vibration device according to Embodiment 4 of the present disclosure will be described. Note that in the fourth embodiment, differences from the second embodiment will be mainly described. In the fourth embodiment, the same reference numerals are assigned to the same or equivalent configurations as in the second embodiment. Further, in the fourth embodiment, the description overlapping with that in the second embodiment is omitted.
  • a vibrating device 302 according to the fourth embodiment differs from the second embodiment in that the first metal body 30 is compressed between the holding member 150 and the translucent body 10 as shown in FIG. It differs from the vibrating device 102 concerned.
  • FIG. 10 shows a vibrating device in which the holding member is a plate spring, the holding member may have the first screw portion 24 described in the second embodiment. In this case, the vibrating body also has a second threaded portion 53 .
  • the first metal body 30 is arranged, for example, compressed between the pressing surface 151 a of the pressing member 150 and the first surface 10 a of the translucent body 10 .
  • the vibrating device 302 according to the fourth embodiment also includes the bonding member 70, the convex portion 81 separating the bonding member 70 and the first metal body 30, and the second metal body 60. may be
  • the adhesive member 70 is arranged between the translucent body 10 and a member supporting the translucent body 10 except for the portion where the first metal body 30 is arranged.
  • the members that support the translucent body 10 are the vibrating body 120 and the pressing member 150 .
  • the adhesive member 70 is arranged between the second surface 10b of the transparent body 10 and the support surface 122a of the support portion 122, and between the third surface 10c of the transparent body 10 and the side wall 152 of the pressing member 150.
  • the convex portion 81 is provided on the pressing surface 151a of the pressing portion 151 of the pressing member 150, for example.
  • the details of the convex portion 81 have been described in Modification 6 of Embodiment 2, so the description thereof is omitted.
  • the convex portion 81 may be provided on the support surface 122 a of the support portion 122 of the vibrating body 120 .
  • the second metal body 60 is arranged in a compressed state between the vibrating body 120 and the pressing member 150 . Since the details of the second metal body 60 have been described in the third embodiment, the description thereof is omitted.
  • the adhesive member 70 By arranging the adhesive member 70 in this manner, the adhesion between the translucent body 10 and the vibrating body 120 is improved. As a result, the vibration transmissibility from the vibrating body 120 to the transparent body 10 is improved, and the vibration efficiency of the vibrating device 302 can be improved.
  • the adhesive member 70 as described above, it is possible to suppress vibration damping, suppress penetration of liquid droplets into the vibrating device 302, and prevent the translucent body 10 from separating from the vibrating body 120. can be prevented.
  • the adhesive member 70 when the adhesive member 70 is arranged to extend beyond the application range due to wettability or pressure from the pressing member 150 , the adhesive member 70 is blocked by the convex portion 81 and the first metal body 30 contact with is suppressed. That is, the adhesive member 70 is prevented from flowing between the first metal body 30 and the translucent body 10 and/or between the first metal body 30 and the vibrating body 120 . As a result, the liquid droplet penetration suppression function and the vibration absorption suppression function of the first metal body 30 are maintained, and the penetration of liquid droplets into the apparatus can be suppressed, and vibration damping can be suppressed.
  • the first metal body 30 and the second metal body 60 can prevent droplets from entering the vibrating body 120 .
  • the vibrating body may include the ribs 223 as described in the modified example of the third embodiment.
  • the details are described in the modified example of the third embodiment, so the description is omitted.
  • the translucent body 10 is fixed by two members, the pressing member 150 and the vibrating body 220 . This can prevent the translucent body 10 from separating from the vibrating body 220 . As a result, vibration damping can be suppressed.
  • Embodiment 5 A vibration device according to a fifth embodiment of the present disclosure will be described. In addition, in Embodiment 5, mainly different points from Embodiment 4 will be described. In the fifth embodiment, the same reference numerals are given to the same or equivalent configurations as in the fourth embodiment. Further, in the fifth embodiment, the description overlapping with that of the fourth embodiment is omitted.
  • the metal body 30 is arranged, for example, compressed between the inner side surface 152a of the side wall 152 of the pressing member 150 and the third surface 10c of the translucent body 10.
  • the metal body 30 having a thickness larger than the dimension in the thickness direction Z of the third surface 10c between the inner surface 152a of the side wall 152 and the third surface 10c of the translucent body 10, the metal The body 30 is compressed by the pressing member 150 and the translucent body 10 .
  • the translucent body 10 may have a flat plate shape in which the first surface 10a and the second surface 10b are flat.
  • the translucent body 10 has, for example, a disk shape when viewed from the thickness direction Z. As shown in FIG.
  • the vibrating device 402 configured in this way, it is possible to suppress the infiltration of liquid droplets into the vibrating device 402 and to suppress vibration damping.
  • the metal body 30 may have an inclined surface 31 on the side facing the third surface 10c.
  • the translucent body 10 contacts the inclined surface 31 and compresses the metal body 30 .
  • the compressed metal body 30 contacts the second surface 10b and the third surface 10c of the translucent body 10 . This makes it easier to bring the translucent body 10 and the metal body 30 into close contact with each other, making it easier to eliminate the gap between the translucent body 10 and the metal body 30 . As a result, it is possible to suppress the infiltration of liquid droplets into the vibrating device 502 and further suppress vibration damping.
  • Vibrating device 602 according to Embodiment 6 has, as shown in FIG. It is different from the vibrating device of the fourth embodiment in that Further, the vibrating device 602 according to the sixth embodiment differs from the vibrating device according to the fourth embodiment in that a convex portion 81 is provided to separate the metal body 30 and the adhesive member 70 from each other.
  • the adhesive member 70 is arranged between the translucent body 10 and a member supporting the translucent body 10 except for the portion where the metal body 30 is arranged.
  • the members that support the translucent body 10 are the vibrating body 120 and the pressing member 150 .
  • the adhesive member 70 is arranged between the supporting surface 122a of the supporting portion 122 of the vibrating body 120 and the second surface 10b of the translucent body 10 .
  • the details of the bonding member 70 have been described in the modification 2 of the second embodiment, so the description is omitted.
  • the convex portion 81 is provided on the support surface 122a of the support portion 122 of the vibrating body 120, for example.
  • the details of the convex portion 81 have been described in Modification 6 of Embodiment 2, so the description thereof is omitted.
  • the support surface 122a of the support portion 122 of the vibrating body 120 may be provided with a recess that separates the bonding member 70 and the first metal body 30 from each other.
  • the adhesive member 70 By arranging the adhesive member 70 as described above, the adhesion between the translucent body 10 and the vibrating body 120 is improved. As a result, the vibration transmissibility from the vibrating body 120 to the transparent body 10 is improved, and the vibration efficiency of the vibrating device 602 can be improved.
  • the adhesive member 70 when the adhesive member 70 is arranged wider than the application range due to the wettability or the pressure of the pressing member 150 , the adhesive member 70 is blocked by the convex portion 81 and comes into contact with the metal body 30 . is suppressed. That is, the adhesive member 70 is prevented from flowing between the first metal body 30 and the transparent body 10 and/or between the metal body 30 and the pressing member 150 . As a result, the liquid droplet penetration suppression function and the vibration absorption suppression function of the first metal body 30 are maintained, and the penetration of liquid droplets into the apparatus can be suppressed, and vibration damping can be suppressed.
  • the convex portion 81 may be provided on the pressing member 150 as shown in FIG. 15 .
  • the convex portion 81 may be provided on the pressing surface 151 a of the pressing portion 151 of the pressing member 150 .
  • the details are described in Modification 6 of Embodiment 2, so the description is omitted.
  • the adhesive member 70 when the adhesive member 70 is arranged to extend beyond the application range due to wettability or pressure from the pressing member 150 , the adhesive member 70 is blocked by the convex portion 81 and comes into contact with the first metal body 30 . is suppressed. That is, the adhesive member 70 is prevented from flowing between the metal body 30 and the transparent body 10 and/or between the metal body 30 and the pressing member 150 . As a result, the metal body 30 maintains the liquid droplet penetration suppression function and the vibration absorption suppression function, thereby suppressing the penetration of liquid droplets into the device and suppressing the vibration damping.
  • Embodiment 7 A vibration device according to Embodiment 7 of the present disclosure will be described. In addition, in Embodiment 7, mainly different points from Embodiment 2 will be described. In Embodiment 7, the same or equivalent configurations as those in Embodiment 2 are assigned the same reference numerals. Moreover, in Embodiment 7, the description overlapping with Embodiment 2 is omitted.
  • Vibrating device 702 according to Embodiment 7 has, as shown in FIG. It is different from the vibrating device 102 according to the second embodiment in that it is arranged in a compressed state.
  • the first metal body 30, which is compressed and arranged between the pressing member 150 and the transparent body 10, is arranged along the entire circumference of the transparent body 10, for example.
  • the second metal body 60 may be arranged in a compressed state between the vibrating body 120 and the pressing member 150 . Since the details of the second metal body 60 have been described in the third embodiment, the description thereof is omitted.
  • the first metal body 30 is compressed and arranged at two locations between the transparent body 10 and the pressing member 150 and between the transparent body 10 and the vibrating body 120 .
  • the vibrating body 120 may include the ribs 223 .
  • the details are described in the modified example of the third embodiment, so the description is omitted.
  • adhesive member 70 may be arranged between translucent body 10 and a member that supports translucent body 10 .
  • the details are described in Modification 3 of Embodiment 2, so the description is omitted.
  • the concave portion 80 and/or the convex portion 81 separating the adhesive member 70 and the first metal body 30 may be provided in the member supporting the translucent body 10. .
  • the details are described in Modification 4 to Modification 6 of Embodiment 2, so description thereof will be omitted.
  • Example 1 In Example 1, a simulation was performed to calculate the amount of displacement of the translucent body 10 in the vibration device according to Modification 4 of Embodiment 1.
  • FIG. The simulation was performed with Femtet (Murata Software Co., Ltd.).
  • the voltage applied to the piezoelectric element was 60 Vpp.
  • the space between the support surface of the support portion of the vibrating body and the second surface of the transparent body is also called an ⁇ layer
  • the space between the rib inner peripheral surface of the rib of the vibrating body and the third surface of the transparent body is called ⁇ Also called a layer.
  • the displacement amount is the amount of displacement between the phase 0° and the phase 180° in vibration in the thickness direction Z of the translucent body 10, as shown in FIGS. 17D and 17E.
  • the solid line indicates the state where the vibrating device does not vibrate
  • the dashed line indicates the state where the vibrating device vibrates.
  • the layer thickness of the ⁇ layer means the distance between the supporting surface of the supporting portion of the vibrating body and the second surface of the translucent body
  • the layer thickness of the ⁇ layer means the distance between the vibrating body and the second surface of the transparent body. It means the distance between the rib inner circumferential surface of the rib and the third surface of the translucent body.
  • Table 1 below shows the physical property values of the translucent body, the vibrating body, and the first metal body used in Example 1.
  • Example 1 the layer thickness of the ⁇ layer was set to 50 ⁇ m, and the layer thickness of the ⁇ layer was set to 50 ⁇ m.
  • Comparative Example 1 was the same as Example 1 except that a resin packing was arranged in the ⁇ layer.
  • the physical property values of the resin packing are shown in Table 2 below.
  • Example 1 and Comparative Example 1 are shown in FIG. 17A.
  • the displacement amount of Example 1 is set to 100
  • the displacement amount of Comparative Example 1 is indicated by the relative displacement amount of the displacement amount of the example.
  • Example 2 was the same as Example 1 except that the first metal member was arranged on the ⁇ layer and the adhesive member was arranged on the ⁇ layer.
  • the physical property values of the adhesive member are shown in Table 3 below.
  • Example 2 was the same as Example 2 except that air was placed in the ⁇ layer.
  • Example 2 and Comparative Example 2 are shown in FIG. 17B.
  • the amount of displacement of Comparative Example 2 is set to 100, and the amount of displacement of Example 2 is indicated by the amount of relative displacement of the amount of displacement of Example.
  • the amount of displacement of the translucent body increased by about 20% in the case of Example 2, in which the adhesive member was arranged in the ⁇ layer, compared to the case of Comparative Example 2, in which the ⁇ layer was an air layer. It was found that the vibration efficiency of the translucent body was increased. Therefore, it was found that the absorption of the vibration transmitted to the translucent body was suppressed more in the case of Example 2 than in the case of Comparative Example 2.
  • Example 3 was the same as Example 1 except that an adhesive member was arranged on the ⁇ layer.
  • the bonding member was the same as the bonding member of Example 2.
  • Comparative Example 3 Comparative Example 3 was the same as Example 3 except that an adhesive member was arranged on the ⁇ layer.
  • the bonding member was the same as the bonding member of Example 2.
  • Comparative Example 4 Comparative Example 4 was the same as Example 3 except that a resin packing was arranged in the ⁇ layer. The arrangement of the resin packing was the same as that of the resin packing of Comparative Example 1.
  • Comparative Example 5 was the same as Example 3 except that air was placed in the ⁇ layer.
  • Example 3 and Comparative Examples 3 to 5 are shown in FIG. 17C.
  • the displacement amount of Comparative Example 3 is set to 100, and the displacement amounts of Comparative Example 4, Comparative Example 5, and Example 3 are indicated by relative displacement amounts of the displacement amounts of the Examples.
  • the amount of displacement of the translucent body in Example 3, in which the first metal body is arranged in the ⁇ layer is about the same as in the case of Comparative Example 3, in which the adhesive member is arranged in the ⁇ layer. increased by 20%. Further, the amount of displacement of the translucent body increased in the case of Example 3 in which the first metal body was arranged in the ⁇ layer as compared with the case of Comparative Example 4 in which the resin packing was arranged in the ⁇ layer. Further, the amount of displacement of the translucent body increased in the case of Example 3 in which the first metal body was arranged in the ⁇ layer as compared with the case of Comparative Example 5 in which the ⁇ layer was an air layer.
  • the vibration device and imaging device of the present disclosure can be applied to a vehicle-mounted camera used outdoors, a surveillance camera, or an optical sensor such as LiDAR.
  • Imaging device 2 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702 vibrating device 3 imaging unit 10 translucent body 10a first surface 10b second surface 10c third surface 20, 120, 220 vibrating bodies 21, 121, 221 body portions 21a, 121a, 221a one end 21b the other end 121d, 221d outer surfaces 22, 122, 222 support portions 22a, 122a, 222a support surface 22b surfaces 23, 223 ribs 23a, 223a rib inner peripheral surface 223b rib outer peripheral surface 24 1 screw part 25 fixing part 30 metal body, first metal body 30a inclined surface 31 inclined surface 40 piezoelectric element 50, 150 holding member 50a, 150a one end 50b, 150b other end 51, 151 pressing part 51a, 151a pressing surface 52, 152 Side walls 52a, 152a Inner surface 53 Second threaded portion 60 Second metal body 70 Adhesive member 80 Concave portion 81 Convex portion

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Abstract

本開示の振動装置は、透光体と、前記透光体を支持する振動体と、前記振動体に配置され、前記振動体を振動させる圧電素子と、前記透光体と前記透光体を支持する部材との間に圧縮された状態で配置され、前記透光体及び前記透光体を支持する部材よりもヤング率が小さい第1金属体と、を備える。

Description

振動装置および撮像装置
 本開示は、振動装置および撮像装置に関する。
 撮像素子を覆う透光体に付着した液滴等を排除する装置が知られている。
 例えば、特許文献1には、装置内部に液滴が浸入することを抑制する防滴シールを備える液滴排除装置が開示されている。
特開2017-170303号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の装置では、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制する点において未だ改善の余地がある。
 そこで、本開示は、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる振動装置及び撮像装置を提供することを目的とする。
 本開示に係る振動装置は、
 透光体と、
 前記透光体を支持する振動体と、
 前記振動体に配置され、前記振動体を振動させる圧電素子と、
 前記透光体と前記透光体を支持する部材との間に圧縮された状態で配置され、前記透光体及び前記透光体を支持する部材よりもヤング率が小さい第1金属体と、
を備える。
 本開示に係る撮像装置は、
 本開示に係る振動装置と、
 前記振動装置の内部に配置される撮像素子と、
を備える。
 本開示に係る振動装置によれば、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示に係る撮像装置によれば、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
実施の形態1に係る振動装置の斜視図 図1の振動装置の各構成要素を示す分解斜視図 図1の振動装置のA-A線における断面図 図3Aの領域R1を拡大した部分断面図 図1の振動装置を備える撮像装置を示す断面図 実施の形態1に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態1に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態1に係る振動装置の一変形例を示す分解斜視図 実施の形態1に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態1に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態1に係る振動装置の一変形例を示す断面図 実施の形態2に係る振動装置を示す部分断面図 実施の形態2に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態2に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態2に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態2に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態2に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態2に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態3に係る振動装置を示す部分断面図 実施の形態3に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態4に係る振動装置を示す部分断面図 実施の形態4に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態5に係る振動装置を示す部分断面図 実施の形態5に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態6に係る振動装置を示す部分断面図 実施の形態6に係る振動装置の一変形例を示す部分断面図 実施の形態7に係る振動装置を示す部分断面図 実施例1の変位量と比較例1の変位量とを示すグラフ 実施例2の変位量と比較例2の変位量とを示すグラフ 実施例3の変位量と比較例3から比較例5の変位量とを示すグラフ 実施例及び比較例における変位量を説明する図 実施例及び比較例における変位量を説明する図
(本開示に至った経緯)
 車載カメラや監視カメラ等、またはドローンに搭載されるカメラ等の屋外で使用するカメラには、風雨にさらされるためレンズを覆うようにガラスまたは透明プラスチック等で形成されるカバーが設けられている。カバーに泥または油等の異物が付着すると、カメラにより撮像された画像に異物が映り込み、カメラの視界が遮られて鮮明な画像が得られない場合がある。
 そこで、特許文献1に記載の液滴排除装置のように、防滴カバーに圧電体を配設することにより、防滴カバーを屈曲振動させて防滴カバーに付着した液滴等を微小化して除去する装置が検討されている。
 特許文献1に記載の液滴排除装置は、防滴カバーのフランジ部と圧電体とが接着固設され、フランジ部の外周縁部の全周にわたって円環形状に形成された防滴シールが密着して嵌合配置されている。
 しかし、特許文献1に記載の装置では、防滴シールはゴム素材により形成されており、振動吸収性を有するため、圧電体の振動を防滴カバーに伝える際に防滴シールにより振動ロスが生じるという課題がある。
 これらの課題を解決するために、発明者は、本開示に係る振動装置及び撮像装置の構成を見出した。
 本開示の第1態様の振動装置は、
 透光体と、
 前記透光体を支持する振動体と、
 前記振動体に配置され、前記振動体を振動させる圧電素子と、
 前記透光体と前記透光体を支持する部材との間に圧縮された状態で配置され、前記透光体及び前記透光体を支持する部材よりもヤング率が小さい第1金属体と、
を備える。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第2態様の振動装置において、
 前記透光体を支持する前記部材は、前記振動体を含み、
 前記第1金属体は、前記透光体と前記振動体との間に配置されていてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第3態様の振動装置において、
 前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、
 前記振動体は、筒状の本体部と、前記本体部の一端に設けられ、且つ前記透光体の前記第2面を支持する支持面を有する支持部と、を有し、
 前記第1金属体は、前記透光体の前記第2面と、前記支持部の前記支持面と、の間に配置されてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第4態様の振動装置において、
 前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面とを接続する第3面と、を有し、
 前記振動体は、筒状の本体部と、前記本体部の一端に設けられる支持部と、前記支持部から前記透光体が配置される方向へ突出するリブと、を有し、
 前記リブは、前記透光体の前記第3面と面するリブ内周面を有し、
 前記第1金属体は、前記透光体の前記第3面と、前記リブの前記リブ内周面と、の間に配置されてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第5態様の振動装置は、前記振動体に取り付けられ、且つ前記透光体を前記振動体に向かって押圧する押さえ部材をさらに備えてもよい。
 このような構成により、金属体を圧縮した状態で維持でき、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第6態様の振動装置において、
 前記透光体を支持する前記部材は、前記押さえ部材を含み、
 前記第1金属体は、前記透光体と前記押さえ部材との間に配置されてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第7態様の振動装置において、
 前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、
 前記振動体は、筒状の本体部と、前記本体部の一端に設けられ、且つ前記透光体の前記第2面を支持する支持面を有する支持部と、を有し、
 前記押さえ部材は、前記透光体の前記第1面を支持する押圧面を有し、
 前記第1金属体は、前記透光体の前記第1面と、前記押さえ部材の前記押圧面と、の間に配置されてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第8態様の振動装置において、
 前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面とを接続する第3面と、を有し、
 前記押さえ部材は、前記透光体の前記第1面を支持する押圧面と、前記透光体の前記第3面と面する内側面と、を有し、
 前記第1金属体は、前記透光体の前記第3面と、前記押さえ部材の前記内側面と、の間に配置されてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第9態様の振動装置において、前記第1金属体は、前記透光体の前記第3面が配置される側に傾斜面を有していてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第10態様の振動装置は、前記振動体と前記押さえ部材との間に圧縮された状態で配置され、前記振動体及び前記押さえ部材よりもヤング率が小さい第2金属体をさらに備えていてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制できる。
 本開示の第11態様の振動装置において、前記第1金属体が配置されている部分を除いて、前記透光体と、前記透光体を支持する部材との間には接着部材が配置されていてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第12態様の振動装置において、前記透光体を支持する部材には、前記接着部材と前記第1金属体との間に、前記接着部材と前記第1金属体とを離隔する凸部又は凹部のうち少なくとも一方が設けられていてもよい。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 本開示の第13態様の振動装置において、前記接着部材は、エポキシ系樹脂であってもよい。
 このような構成により、透光体の振動効率を向上させることができる。その結果、振動減衰を抑制できる。
 本開示の第14態様の振動装置において、前記第1金属体は、前記振動体の前記透光体を支持する部分に設けられた金属膜であってもよい。
 このような構成により、製造コストを抑えることができる。また、このような構成により、透光体を支持する部材と第1金属体との密着性を向上させることができ、振動減衰を抑制できる。
 本開示の第15態様の撮像装置は、本開示の第1から14の態様のいずれかの1つの態様の振動装置を備え、前記振動装置の内部に配置される撮像素子を備える。
 このような構成により、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
また、風雨にさらされる状況下で使用される撮像装置において、撮像素子の視野が異物で遮られることが防止される。
 以下、本開示の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。
 本明細書において、「第1」、「第2」などの用語は、説明のためだけに用いられるものであり、相対的な重要性または技術的特徴の順位を明示または暗示するものとして理解されるべきではない。「第1」と「第2」と限定されている特徴は、1つまたはさらに多くの当該特徴を含むことを明示または暗示するものである。また、添付図面において、図中のX,Y,Z方向は、それぞれ振動装置及び撮像装置の横方向、縦方向、厚み方向を示している。
(実施の形態1)
[全体構成]
 図1は、実施の形態1にかかる振動装置の斜視図である。図2は、図1の振動装置の各構成要素を示す分解斜視図である。図3Aは、図1の振動装置の断面図である。図3Bは、図3Aの領域R1を拡大した部分断面図である。図4は、図1の振動装置を備える撮像装置を示す断面図である。
 図1及び図2に示すように、振動装置2は、透光体10、振動体20、金属体30及び圧電素子40を備える。本実施の形態では、振動装置2は、振動体20に配置された圧電素子40の振動を、振動体20により透光体10に伝えて透光体10を振動させて、透光体10に付着した水滴等を除去する装置である。透光体10と透光体10を支持する部材との間には、金属体30が圧縮されて配置されており、振動装置2の内部へ液滴が浸入することを抑制し、かつ振動体20から透光体10に伝達される振動の吸収を抑制している。本実施の形態では、透光体10を支持する部材は振動体20である。また、本実施の形態では、振動装置2には、圧電素子40に電位を与えるための導体(図示せず)が配置されている。
 振動装置2は、例えば、撮像装置に用いられる。図4に示すように、撮像装置1は、振動装置2と、撮像部3と、を備える。撮像部3は、振動装置2の内部に配置されている。撮像部3は、例えば、光学素子、撮像素子、センサ部品等を内蔵し、それらを収容するケース部品を備える。撮像部3は、振動装置2の透光体10を通して、振動装置2の外部の撮像対象物の撮像を行う。
 実施の形態1にかかる振動装置2を構成する各構成要素について、以下に詳細に説明する。
<透光体>
 透光体10は、図4に示すように、振動装置2の内部に撮像部3を配置した際に、撮像部3のレンズに異物が付着するのを防止するためのカバーである。透光体10は、撮像部3が検出する波長のエネルギー線又は光が透過する透光性を有する。また、透光体10は、集光性を有するレンズであってもよい。
 透光体10は、図3Aおよび図3Bに示すように、第1面10aと、第1面10aの反対側の第2面10bと、第1面10a及び第2面10bを接続する第3面10cと、を有する。
 第1面10aは、例えば、透光体10の内部から外部に向けて凸状に湾曲した面である。本実施の形態では、第1面10aは、丸く湾曲している。
 第2面10bは、例えば、第3面10cに連続する外周部分が平面であり、中央部分が透光体10の外部から内部に向けて凸状に湾曲した面である。言い換えると、第2面10bは、透光体10の厚み方向Zに窪んだ凹状に湾曲した面である。
 第3面10cは、透光体10の厚み方向Zに延びる平面であってもよいし、段差を有する面であってもよい。
 本実施の形態では、図2に示すように、透光体10はドーム形状を有する。具体的には、透光体10は、厚み方向Zから見て円形に形成されている。
 透光体10の第1面10a、第2面10b、および第3面10cには、必要に応じてARコート、撥水コート、または耐衝撃コート等のコーティングが施されていてもよい。
 図3Bに示すように、透光体10は、振動体20により支持される。本実施の形態では、透光体10の第2面10b及び第3面10cが、振動体20により支持されている。
 透光体10の材料としては、例えば、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、または石英ガラスなどのガラス、透光性のプラスチック、透光性のセラミックス、または合成樹脂等を用いることができる。透光体10を、例えば化学強化等で強度を向上させた強化ガラスにより形成することで、透光体10の強度を高めることが可能である。
<振動体>
 図3Aに示すように、振動体20は、透光体10を支持する部材である。振動体20は、透光体10を透光体10の第2面10b側に配置される。
 振動体20は、筒状の本体部21と、本体部21の一端21aに設けられる支持部22と、支持部22から透光体10が配置される方向へ突出するリブ23と、を備える。さらに、振動体20は、本体部21が固定される固定部25を備える。
 図2に示すように、本体部21は、透光体10が配置される側の一端21aと、一端21aの反対に位置する他端21bと、を有する。
 図3Bに示すように、支持部22は、本体部21の一端21aに設けられる板状の部材である。支持部22は、本体部21の一端21aに連続して配置されている。即ち、支持部22は、本体部21と一体で形成されている。支持部22は、例えば、厚み方向Zから見て、本体部21の一端21aに沿った環状形状である。支持部22は、例えば、厚み方向Zから見て、円環形状である。具体的には、支持部22は、厚み方向Zから見て、本体部21の内側と外側に突出するフランジである。なお、フランジとは、本体部21の内側に突出せず外側に突出してもよいし、又は、本体部21の外側に突出せず内側に突出していてもよい。
 支持部22は、透光体10の第2面10bを支持する支持面22aを有する。支持面22aは、例えば、平面である。
 図3Bに示すように、リブ23は、支持部22から透光体10が配置される側に突出する。リブ23は、厚み方向Zに沿って配置される。リブ23は、厚み方向Zから見て、透光体10の第3面10cに沿った環状形状である。リブ23は、例えば、厚み方向Zから見て、円環形状である。リブ23は、透光体10の第3面10cに面するリブ内周面23aを有する。
 本実施の形態において、図3Bに示すように、透光体10は、支持部22とリブ23とによって支持される。具体的には、支持部22の支持面22aが透光体10の第2面10bを支持し、リブ23のリブ内周面23aが透光体10の第3面10cを支持する。
 振動体20は、後述する圧電素子40の振動を受けて、透光体10を振動させる。
 振動体20の材料としては、セラミック、ステンレス、アルミニウム、鉄、チタン、またはジュラルミン等の金属を用いることができる。圧電素子40から透光体10へ伝える振動のロスを低減するために、振動体20は剛性の高い材料で形成されることが望ましい。
<金属体>
 金属体30は、透光体10と透光体10を支持する部材との間に圧縮された状態で配置される。本実施の形態において、図3Bに示すように、金属体30は、透光体10と振動体20との間に配置される。即ち、透光体10を支持する部材とは、振動体20を示す。金属体30は、透光体10と振動体20とによって圧縮された状態で配置される。金属体30は、例えば、リブ23のリブ内周面23aと透光体10の第3面10cとの間に圧縮された状態で配置される。圧縮された状態とは、例えば、透光体10と振動体20とによって挟まれた状態を含む。また、圧縮された状態とは、金属体30が透光体10と振動体20のリブ23とによって圧力をかけて挟まれて変形し、潰された状態を意味する。これにより、金属体30は、透光体10の第3面10c及びリブ23のリブ内周面23aと密着して接触している。これにより、透光体10の第3面10cとリブ23のリブ内周面23aとの間の隙間をシールしている。
 金属体30は、厚み方向Zから見て、環状の部材である。図2に示すように、金属体30は、リブ内周面23aの全周及び第3面10cの全周に沿って配置される。金属体30は、例えば、厚み方向Zから見て、円環状の部材である。金属体30の内周と外周との距離、すなわち金属体30の厚さは、例えば、5μm以上2mm以下である。好ましくは、10μm以上1mm以下である。
 金属体30は、透光体10のヤング率及び振動体20のヤング率よりも小さいヤング率を有する。金属体30のヤング率は、例えば、30MPa以上170MPa以下である。また、金属体30のヤング率は、好ましくは、50MPa以上150MPa以下である。
 金属体30の材料は、例えば、銅(ヤング率123MPa)である。
<圧電体>
 図3Bに示すように、圧電素子40は、振動体20に固定されている。圧電素子40は、例えば、接着剤によって振動体20に接着され固定されている。圧電素子40は、例えば電圧が印加されることにより振動する。
 なお、図3Bに示す例では、圧電素子40は、振動体20の支持部22と離隔して配置されているが、圧電素子40は、支持部22に配置されてもよい。具体的には、圧電素子40は、例えば、支持部22の支持面22aの反対に位置する面22b上に配置されてもよい。
 本実施の形態では、圧電素子40は、厚み方向Zから見て、円環板状の形状を有する。圧電素子40の形状は円環板状に限定されず、振動体20を振動させることができる形状であればよい。
 圧電素子40を形成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム(BaTiO)、チタン酸・ジルコン酸鉛(PZT:PbTiO・PbZrO)、チタン酸鉛(PbTiO)、メタニオブ酸鉛(PbNb)、チタン酸ビスマス(BiTi12)、(K,Na)NbOなどの適宜の圧電セラミックス、またはLiTaO、LiNbOなどの適宜の圧電単結晶などを用いることができる。
 圧電素子40に電圧を印加するために、圧電素子40には導体が配置されている。導体は、例えば、圧電素子40の表面に蒸着されて配置されている。導体の材料としては、例えば、ステンレス、銀、または銅などの導電性の高い金属を用いることができる。または、導体は、フレキシブルプリント基板(FPC)上に形成された配線であってもよい。FPCは、ポリイミド基板に銅箔で配線形成されたものであってもよい。導体がFPCの場合、導体は柔軟性を有するため、振動を阻害することなく圧電素子40に電圧を印加することができる。
[効果]
 上記のような構成を有する振動装置2では、透光体10のヤング率、及び透光体10を支持する振動体20のヤング率より小さいヤング率を有する金属体30が、透光体10と振動体20との間に圧縮して配置されている。これにより、透光体10及び振動体20を破損することなく、かつ、透光体10及び振動体20の間をシールする金属体30を配置することができ、振動装置2内へ液滴が浸入することが抑制される。また、上記のような構成を有する振動装置2は、透光体と振動体との間にシリコンや等の防滴シールを配置する場合と比較して、振動体20を介して透光体10へ伝達される振動が金属体30で吸収されることを抑制できる。これにより、振動減衰を抑制できる。
 また、このような構成により、透光体10及び支持部材の変形や破損が防止され、振動装置2の耐久性を向上させることができる。
(実施の形態1に係る変形例1)
 金属体30は、図5Aに示すように、支持部22の支持面22aと透光体10の第2面10bとの間に圧縮された状態で配置されてもよい。
 このような構成により、振動装置2内への液滴の浸入を抑制できる。また、このような構成により、振動体20を介して透光体10へ伝達される振動の減衰を抑制できる。これにより、振動減衰を抑制できる。
(実施の形態1に係る変形例2)
 金属体30は、図5Bに示すように、リブ23のリブ内周面23aと透光体10の第3面10cとの間、及び、支持部22の支持面22aと透光体10の第2面10bとの間に圧縮された状態で配置されてもよい。金属体30においてはリブ内周面23aと第3面10cとの間に配置される部分と、支持面22aと第2面10bとの間に配置される部分とが、連続していてもよいし、別部材で構成されていてもよい。
 このような構成により、振動装置2内への液滴の浸入を抑制できる。また、このような構成により、振動体20を介して透光体10へ伝達される振動の減衰を抑制できる。
(実施の形態1の変形例3)
 また、図5Cに示すように、金属体30は、透光体を支持する部分に設けられた金属膜であってもよい。すなわち、金属体30は、振動体20のリブ23のリブ内周面23aと透光体10の第3面10cとの間に設けられた金属膜であってもよい。金属膜は、例えば、透光体10を支持する部分にスパッタリングで設けられる。
 なお、実施の形態1の変形例1で説明したように、金属体30が支持部22の支持面22aと透光体10の第2面10bとの間に配置される場合、金属体30は、支持面22aに設けられた金属膜であってもよい。
 また、実施の形態1の変形例2で説明したように、金属体30が支持部22の支持面22aと透光体10の第2面10bとの間、及び、リブ23のリブ内周面23aと透光体10の第3面10cとの間に配置される場合、金属体30は、支持面22a及びリブ内周面23aに設けられた金属膜であってもよい。
 このような構成により、金属体30と振動体20とを一部材として準備ができるため、材料費及び組立加工費が削減でき、製造コストを抑えることができる。また、このような構成により、透光体10を支持する部材と金属体30との密着性を向上させることができる。その結果、振動減衰を抑制できる。
(実施の形態1の変形例4)
 図5Dに示すように、金属体30は、リブ23のリブ内周面23aと透光体10の第3面10cとの間に配置されている一方、支持部22の支持面22aと透光体10の第2面10bとの間に配置されていなくてもよい。透光体10は、金属体30を介してリブ23により支持されているため、透光体10の第2面10bは、支持部22の支持面22aで支持されていなくてもよい。すなわち、透光体10の第2面10bと支持部22の支持面22aとは離隔していてもよい。
 このような構成により、振動体20を介して透光体10へ伝達される振動の減衰を抑制できる。その結果、振動減衰を抑制できる。
(実施の形態1の変形例5)
 図5Eに示すように、金属体30が配置されている部分を除いて、透光体10と振動体20との間には接着部材70が配置されていてもよい。具体的には、リブ23のリブ内周面23aと透光体10の第3面10cとの間に金属体30が配置され、支持部22の支持面22aと透光体10の第2面10bとの間には、接着部材70が配置されていてもよい。
 接着部材70は、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等である。
 このように接着部材70が配置されることで、透光体10と振動体120との密着性が向上する。その結果、振動体20から透光体10への振動伝達率が向上し、振動装置の振動効率を向上させることができる。
 また、上記のように接着部材70が配置されることで振動減衰を抑制でき、振動装置内への液滴の浸入を抑制でき、さらに透光体10が振動体20から離脱することを防止できる。
(実施の形態1の変形例6)
 図5Fに示すように、金属体30は、内周側に傾斜面30aを設けていてもよい。これにより、透光体10を振動体20のリブ23に嵌め込みやすくなる。
(実施の形態2)
 本開示の実施の形態2にかかる振動装置について説明する。なお、実施の形態2では、主に実施の形態1と異なる点について説明する。実施の形態2においては、実施の形態1と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態2では、実施の形態1と重複する記載は省略する。
 図6に示すように、実施の形態2に係る振動装置102は、振動体120に取り付けられ、且つ透光体10を振動体120に向かって押圧する押さえ部材50をさらに備える点で実施の形態に1に係る振動装置2と異なる。また、実施の形態2に係る振動装置102では、振動体120がリブを備えていない点で実施の形態に1に係る振動装置2と異なる。
<振動体>
 振動体120は、図6に示すように、本体部121と、本体部121から内側に突出する支持部122と、を備える。
 本体部121は、筒状形状である。本体部121は、透光体10が配置される側の一端121aと、外表面121dと、を有する。外表面121dには、第1ねじ部24が設けられている。第1ねじ部24は、後述する押さえ部材50の第2ねじ部53と接続する。本実施の形態では、第1ねじ部24は、例えば、雌ねじである。
 支持部122は、本体部121の一端121aから連続して延び、本体部121の一端121aから内側に突出する板状の部材である。支持部122は、実施の形態1における振動体120の支持部122と同様に、例えば、フランジである。支持部122は、例えば、厚み方向Zから見て、円環形状である。支持部122は、透光体10が配置される側に支持面122aを有する。
<押さえ部材>
 押さえ部材50は、透光体10を支持する部材である。押さえ部材50は、透光体10の第1面10a側から透光体10を振動体120に向けて押圧して支持する。
 図6に示すように、押さえ部材50は、筒状の側壁52と、側壁52の内側に突出する押圧部51と、を含む。
 側壁52は、透光体10の第3面10cを囲っている。側壁52は、透光体10の第3面10cと面する内側面52aを有する。側壁52は、厚み方向Zから見て、第3面10cに沿った環状形状である。側壁52は、例えば、厚み方向Zから見て、円環形状である。
 側壁52は、振動体120に固定されている。具体的には、側壁52の内側面52aが振動体120の外表面121dに固定されている。
 内側面52aには、第2ねじ部53が設けられている。第2ねじ部53は、振動体120に形成された第1ねじ部24と接続する。すなわち、第1ねじ部24および第2ねじ部53の接続により、押さえ部材50は振動体120に固定される。本実施の形態では、第2ねじ部53は、例えば、雄ねじであり、第2ねじ部53は、雌ねじである第1ねじ部24と螺合する。
 押圧部51は、側壁52から側壁52の内側に延びる。押圧部51は、透光体10の第1面10a側に位置し、透光体10の第1面10aを押さえる押圧面51aを有する。押圧部51は、例えば、厚み方向Zから見て、透光体10の第1面10aの形状にあわせた環状形状である。押圧部51は、例えば、厚み方向Zから見て、円環形状である。
 押さえ部材50の材料としては、セラミック、ステンレス、アルミニウム、鉄、チタン、またはジュラルミン等の金属を用いることができる。押さえ部材50の表面には、振動体120と同様に酸化処理またはアルマイト処理が施されていてもよい。
<金属体>
 金属体30は、支持部122の支持面122aと透光体10の第2面10bとの間に圧縮された状態で配置される。圧縮された状態とは、例えば、透光体10と透光体10を支持する部材、すなわち振動体120、とによって挟まれた状態を含む。また、圧縮された状態とは、透光体10の第2面10bと支持部122の支持面122aとが密着して接触している状態を含む。
 金属体30は、振動体120の第1ねじ部24と押さえ部材50の第2ねじ部53とが螺合されることにより、支持部122の支持面122aと透光体10の第2面10bとの間で圧縮される。
[効果]
 上記のような構成を有する振動装置102は、押さえ部材50と振動体120とによって透光体10を支持することができる。これにより、金属体30を圧縮した状態で維持でき、金属体30を介して振動体120から透光体10へ伝わる振動の減衰を抑制できる。
 また、上記のような構成を有する振動装置102は、押さえ部材50と振動体120とによって金属体30が透光体10と振動体120との間に圧縮された状態で配置される。これにより、透光体10と振動体120との間をシールし、振動装置102内へ液滴が浸入することが抑制される。
 また、このような構成により、透光体10が振動体120から剥離することや脱落することが防止され、振動装置102の耐久性を向上させることができる。
(実施の形態2の変形例1)
 実施の形態2に係る振動装置102において、押さえ部材50は、第2ねじ部53を振動体120の第1ねじ部24と螺合させることで透光体10を押圧しているが、図7Aに示すように、押さえ部材150は、例えば、板バネであってもよい。
 押さえ部材150は、押圧部151と側壁152とによって構成される板バネであり、板バネの復元力により、押圧部151が透光体10の第1面10aを押圧していてもよい。板バネの復元力により透光体10が押圧されることで金属体30が圧縮される。
 また、板バネの復元力により、押さえ部材150の側壁152が振動体120の本体部121の外表面121dを押圧し、押さえ部材150が振動体120に固定される。
 このような構成により、押さえ部材150を振動体120に容易に固定することができ、透光体10が振動体120から剥離することや、離脱することを防止できる。その結果、振動減衰を抑制できる。
(実施の形態2の変形例2)
 実施の形態1の変形例で説明したように、金属体30が配置されている部分を除いて、透光体10と、透光体10を支持する部材との間には接着部材が配置されていてもよい。
 具体的には、図7Bに示すように、押さえ部材150の押圧面151aと透光体10の第1面10aとの間に接着部材70が配置されていてもよい。接着部材70は、例えば、透光体10の第1面10aの全周にわたって配置される。
 このように接着部材70が配置されることで、透光体10と振動体120との密着性が向上する。その結果、振動体120から透光体10への振動伝達率が向上し、振動装置102の振動効率を向上させることができる。
 また、上記のように接着部材70が配置されることで、振動減衰を抑制でき、振動装置102内への液滴の浸入を抑制し、さらに透光体10が振動体120から離脱することを防止できる。
(実施の形態2の変形例3)
 また、図7Cに示すように、押さえ部材150の側壁152の内側面152aと透光体10の第3面10cとの間に接着部材70が配置されていてもよい。接着部材70は、例えば、透光体10の第3面10cの全周にわたって配置される。
 なお、図7Cに示す形態のように、透光体10は、第1面10a及び第2面10bが平面である平板形状であってもよい。透光体10は、例えば、厚み方向Zから見て、円板形状である。
 このように接着部材70が配置されることで、透光体10と振動体120との密着性が向上する。その結果、振動体120から透光体10への振動伝達率が向上し、振動装置の振動効率を向上させることができる。
 また、上記のように接着部材70が配置されることで、振動減衰を抑制でき、振動装置102内への液滴の浸入を抑制し、さらに透光体10が振動体120から離脱することを防止できる。
(実施の形態2の変形例4)
 さらに、透光体10を支持する部材には、接着部材70と金属体30との間に、接着部材70と金属体30とを離隔する凸部81又は凹部80のうち少なくとも一方が設けられていてもよい。
 例えば、図7Dに示すように、凹部80は、支持部122の支持面122aに設けられる。凹部80は、例えば、環状に設けられる。凹部80は、例えば、透光体10の形状にあわせて円環形状に設けられる。
 金属体30は、支持面122aのうち、凹部80より内側の部分に配置される。
 このような構成により、接着部材70が濡れ性や、押さえ部材150の圧力により塗布範囲が広がって配置された場合に、接着部材70が凹部80に流れ込み、金属体30と接触することが抑制される。すなわち、金属体30と透光体10との間、及び/又は、金属体30と振動体120との間に、接着部材70が流れ込むことが抑制される。その結果、金属体30の液滴浸入抑制機能、及び振動吸収抑制機能が維持され、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。また、振動装置102の振動効率を維持できる。
(実施の形態2の変形例5)
 図7Eに示すように、凸部81は、支持部122の支持面122aに設けられていてもよい。凸部81は、例えば、環状に設けられる。凸部81は、例えば、透光体10の形状にあわせて円環形状に設けられる。
 凸部81は、厚み方向Zから見て透光体10と重ならない位置に配置される。凸部81は、例えば、透光体10の第3面10cに沿って配置される。金属体30は、支持面122aのうち、凸部81より内側の部分に配置される。
 なお、支持面122aに凹部80と凸部81との両方が設けられていてもよい。
 このような構成により、接着部材70が濡れ性や、押さえ部材150による圧力により塗布範囲より広がって配置された場合に、接着部材70が凸部81にせき止められ、金属体30と接触することが抑制される。すなわち、金属体30と透光体10との間、及び/又は、金属体30と振動体120との間に、接着部材70が流れ込むことが抑制される。その結果、金属体30の液滴浸入抑制機能、及び振動吸収抑制機能が維持され、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
(実施の形態2の変形例6)
 さらに、凸部81は、図7Fに示すように、押さえ部材150に設けられていてもよい。例えば、凸部81は、押さえ部材150の押圧部151の押圧面151aに設けられていてもよい。
 凸部81は、厚み方向Zから見て透光体10と重ならない位置に配置される。凸部81は、例えば、透光体10の第3面10cに沿って、環状に設けられる。接着部材70は、例えば、押圧面151aのうち、凸部81より一端150aに近い部分に塗布して配置される。
 このような構成により、接着部材70が濡れ性や、押さえ部材150による圧力により塗布範囲より広がって配置された場合に、接着部材70が凸部81にせき止められ、金属体30と接触することが抑制される。すなわち、金属体30と透光体10との間、及び/又は、金属体30と振動体120との間に、接着部材70が流れ込むことが抑制される。その結果、金属体30の液滴浸入抑制機能、及び振動吸収抑制機能が維持され、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 なお、押圧面151aに凹部80が設けられていてもよい。押圧面151aに凹部80と凸部81との両方が設けられていてもよい。さらに、振動体120の支持部122の支持面122aと、押さえ部材150の押圧部151の押圧面151aと、の両方に凹部80及び/又は凸部81が設けられていてもよい。
 なお、実施の形態1の変形例で説明したように、実施の形態2の振動装置102においても、金属体30は、振動体120の透光体10を支持する部分に設けられた金属膜であってもよい。詳細は、実施の形態1の変形例3で述べているため説明を省略する。
(実施の形態3)
 本開示の実施の形態3にかかる振動装置について説明する。なお、実施の形態3では、主に実施の形態2と異なる点について説明する。実施の形態3においては、実施の形態2と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態3では、実施の形態2と重複する記載は省略する。
 図8に示すように、実施形態3に係る振動装置202は、押さえ部材150と振動体120との間に金属体30とは異なる別の金属体60を備えている点で実施の形態2の振動装置102と異なる。以下では、実施の形態1及び実施の形態2で説明した金属体30を第1金属体30と呼び、押さえ部材と振動体との間に配置される、金属体30とは異なる別の金属体60を第2金属体60と呼ぶ。
(第2金属体)
 第2金属体60は、押さえ部材150の側壁152の内側面152aと、振動体120の本体部121の外表面121dとの間に圧縮された状態で配置される。圧縮された状態とは、例えば、押さえ部材150の側壁152と振動体120とによって挟まれた状態を含む。また、圧縮された状態とは、金属体30が押さえ部材150の側壁152と振動体120とによって圧力をかけて挟まれて変形し、潰された状態を意味する。これにより、金属体30は、押さえ部材150の側壁152及び振動体120と隙間なく接触している。
 第2金属体60は、筒形状を有し、厚み方向Zから見て、例えば環状である。第2金属体60は、厚み方向Zから見て、例えば円環状である。第2金属体60の内周と外周の距離、すなわち第2金属体60の厚さは、例えば、5μm以上2mm以下である。好ましくは、10μm以上1mm以下である。第2金属体60は、押さえ部材150のヤング率よりも小さく、かつ振動体120のヤング率よりも小さいヤング率を有する金属体である。第2金属体60のヤング率は、例えば、30MPa以上170MPa以下である。また、例えば、50MPa以上150MPa以下である。
 第2金属体60の材料は、例えば、銅(ヤング率123MPa)が挙げられる。
 このような構成により、第1金属体30及び第2金属体60によって、液滴が振動体120内部へ浸入することを抑制できる。
 また、このような構成により、透光体10が振動体120から剥離することや脱落することが防止され、振動装置202の耐久性を向上させることができる。
 なお、第2金属体60は、押さえ部材150と振動体120との接続形態によらず、押さえ部材150と振動体120との間に配置することができる。すなわち、押さえ部材150と振動体120とが、上述したようにねじ機構で接続されていても、押さえ部材150の板バネの復元力により接続されていても、第2金属体60を押さえ部材150と振動体120との間に配置することができる。
(実施の形態3の変形例)
 図9に示すように、実施の形態3に係る振動装置において、振動体220は、実施の形態1で説明したように、本体部221と、支持部222と、リブ223とを含んでいてもよい。
 本体部221は、筒状形状である。本体部221は、透光体10が配置される側の一端221aを有する。
 支持部222は、本体部221の一端221aに連続し、本体部221の一端221aから内側に突出する板状の部材である。支持部222は、実施の形態1における振動体20の支持部22と同様に、例えば、フランジである。支持部222は、例えば、厚み方向Zから見て、円環形状である。支持部222は、透光体10が配置される側に支持面222aを有する。
 リブ223は、支持部222から透光体10が配置される側に突出する。リブ223は、厚み方向Zに沿って配置される。リブ223は、厚み方向Zから見て、透光体10の第3面10cに沿った環状形状である。リブ223は、例えば、厚み方向Zから見て、円環形状である。リブ223は、透光体10の第3面10cに面するリブ内周面223aと、リブ内周面223aの反対に位置するリブ外周面223bと、を有する。
 上記のような構成を有する振動体220の場合、図9に示すように、第2金属体60は、例えば、振動体220のリブ23と押さえ部材150との間に配置される。具体的には、第2金属体60は、振動体220のリブ23のリブ外周面223bと、押さえ部材150の側壁152の内側面152aとの間に配置される。
 このようにリブ23を含む振動体220を用いることで、透光体10は、押さえ部材150と振動体220との2つの部材によって固定される。これにより、透光体10が振動体220から離脱することを防止できる。その結果、振動の減衰を抑制できる。
(実施の形態4)
 本開示の実施の形態4に係る振動装置について説明する。なお、実施の形態4では、主に実施の形態2と異なる点について説明する。実施の形態4においては、実施の形態2と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態4では、実施の形態2と重複する記載は省略する。
 実施の形態4に係る振動装置302は、図10に示すように、第1金属体30が押さえ部材150と透光体10との間に圧縮して配置されている点で実施の形態2に係る振動装置102と異なる。なお、図10では、押さえ部材が板バネである振動装置を示すが、押さえ部材は、実施の形態2で説明した第1ねじ部24を有する形態であってもよい。また、この場合、振動体は第2ねじ部53を備える。
<第1金属体>
 図10に示すように、第1金属体30は、例えば、押さえ部材150の押圧面151aと透光体10の第1面10aとの間に圧縮されて配置される。
 このような構成により、振動装置302内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
(実施の形態4の変形例)
 また、図11に示すように、実施の形態4に係る振動装置302においても、接着部材70、接着部材70と第1金属体30とを離隔する凸部81、及び第2金属体60を備えていてもよい。
 接着部材70は、第1金属体30が配置されている部分を除いて、透光体10と、透光体10を支持する部材との間に配置される。本変形例において、透光体10を支持する部材とは、振動体120及び押さえ部材150である。接着部材70は、透光体10の第2面10bと支持部122の支持面122aとの間、および透光体10の第3面10cと押さえ部材150の側壁152との間に配置されている。接着部材70の詳細は、実施の形態2の変形例2で述べているため説明を省略する。
 凸部81は、例えば、押さえ部材150の押圧部151の押圧面151aに設けられる。凸部81の詳細は、実施の形態2の変形例6で述べているため説明を省略する。なお、凸部81は、振動体120の支持部122の支持面122aに設けられていてもよい。
 第2金属体60は、振動体120と押さえ部材150との間に圧縮した状態で配置される。第2金属体60の詳細は、実施の形態3で述べているため説明を省略する。
 このように接着部材70が配置されることで、透光体10と振動体120との密着性が向上する。その結果、振動体120から透光体10への振動伝達率が向上し、振動装置302の振動効率を向上させることができる。
 また、上記のように接着部材70が配置されることで、振動減衰を抑制でき、振動装置302内への液滴の浸入を抑制し、かつ透光体10が振動体120から離脱することを防止できる。
 また、上記のような構成により、接着部材70が濡れ性や、押さえ部材150による圧力により塗布範囲より広がって配置された場合に、接着部材70が凸部81にせき止められ、第1金属体30と接触することが抑制される。すなわち、第1金属体30と透光体10との間、及び/又は、第1金属体30と振動体120との間に、接着部材70が流れ込むことが抑制される。その結果、第1金属体30の液滴浸入抑制機能、及び振動吸収抑制機能が維持され、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
 また、上記のような構成により、第1金属体30及び第2金属体60によって、液滴が振動体120内部へ浸入することを抑制できる。
 なお、実施の形態4に係る振動装置302においても、実施の形態3の変形例で説明したように、振動体はリブ223を備えていてもよい。詳細は、実施の形態3の変形例で述べているため説明を省略する。
 このようにリブ223を含む振動体220を用いることで、透光体10は、押さえ部材150と振動体220との2つの部材によって固定される。これにより、透光体10が振動体220から離脱することを防止できる。その結果、振動減衰を抑制できる。
(実施の形態5)
 本開示の実施の形態5にかかる振動装置について説明する。なお、実施の形態5では、主に実施の形態4と異なる点について説明する。実施の形態5においては、実施の形態4と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態5では、実施の形態4と重複する記載は省略する。
 実施の形態5では、図12に示すように、金属体30は、例えば、押さえ部材150の側壁152の内側面152aと透光体10の第3面10cとの間に圧縮されて配置されている。この場合、第3面10cの厚み方向Zの寸法よりも大きい厚さを有する金属体30を側壁152の内側面152aと透光体10の第3面10cとの間に配置することで、金属体30が押さえ部材150と透光体10とによって圧縮される。
 本実施の形態において、透光体10は、第1面10a及び第2面10bが平面である平板形状であってもよい。透光体10は、例えば、厚み方向Zから見て、円板形状である。
 このように構成された振動装置402では、振動装置402内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
(実施の形態5の変形例)
 図13に示すように、金属体30は、第3面10cに面する側に傾斜面31を備えていてもよい。
 このように構成された振動装置502では、透光体10が傾斜面31に接触し、金属体30を圧縮する。具体的には、圧縮された金属体30が透光体10の第2面10bと第3面10cとに接触する。これにより、透光体10と金属体30とを密着させやすくなり、透光体10と金属体30との間の隙間をなくしやすくなる。その結果、振動装置502内への液滴の浸入を抑制し、さらに振動減衰を抑制できる。
(実施の形態6)
 本開示の実施の形態6にかかる振動装置について説明する。なお、実施の形態6では、主に実施の形態4と異なる点について説明する。実施の形態6においては、実施の形態4と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態6では、実施の形態4と重複する記載は省略する。
 実施の形態6に係る振動装置602は、図14に示すように、金属体30が配置されている部分を除いて、透光体10と振動体120との間に接着部材70が配置されている点で実施の形態4の振動装置と異なる。さらに、実施の形態6に係る振動装置602は、金属体30と接着部材70とを離隔する凸部81が設けられている点で実施の形態4の振動装置と異なる。
 接着部材70は、金属体30が配置されている部分を除いて、透光体10と、透光体10を支持する部材との間に配置される。本実施の形態において、透光体10を支持する部材とは、振動体120及び押さえ部材150である。本実施の形態において、接着部材70は、振動体120の支持部122の支持面122aと透光体10の第2面10bとの間に配置されている。接着部材70の詳細は、実施の形態2の変形例2で述べているため説明を省略する。
 凸部81は、例えば、振動体120の支持部122の支持面122aに設けられる。凸部81の詳細は、実施の形態2の変形例6で述べているため説明を省略する。なお、振動体120の支持部122の支持面122aには、接着部材70と第1金属体30とを離隔する凹部が設けられていてもよい。
 上記のように接着部材70が配置されることで、透光体10と振動体120との密着性が向上する。その結果、振動体120から透光体10への振動伝達率が向上し、振動装置602の振動効率を向上させることができる。
 また、上記のように接着部材70が配置されることで、振動装置602内への液滴の浸入を抑制し、さらに透光体10が振動体120から離脱することを防止できる。
 また、上記のような構成により、接着部材70が濡れ性や、押さえ部材150による圧力により塗布範囲より広がって配置された場合に、接着部材70が凸部81にせき止められ、金属体30と接触することが抑制される。すなわち、第1金属体30と透光体10との間、及び/又は、金属体30と押さえ部材150との間に、接着部材70が流れ込むことが抑制される。その結果、第1金属体30の液滴浸入抑制機能、及び振動吸収抑制機能が維持され、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
(実施の形態6の変形例)
 さらに、凸部81は、図15に示すように、押さえ部材150に設けられていてもよい。例えば、凸部81は、押さえ部材150の押圧部151の押圧面151aに設けられていてもよい。詳細は、実施の形態2の変形例6で述べているため説明を省略する。
 このような構成により、接着部材70が濡れ性や、押さえ部材150による圧力により塗布範囲より広がって配置された場合に、接着部材70が凸部81にせき止められ、第1金属体30と接触することが抑制される。すなわち、金属体30と透光体10との間、及び/又は、金属体30と押さえ部材150との間に、接着部材70が流れ込むことが抑制される。その結果、金属体30の液滴浸入抑制機能、及び振動吸収抑制機能が維持され、装置内への液滴の浸入を抑制し、且つ振動減衰を抑制できる。
(実施の形態7)
 本開示の実施の形態7に係る振動装置について説明する。なお、実施の形態7では、主に実施の形態2と異なる点について説明する。実施の形態7においては、実施の形態2と同一または同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態7では、実施の形態2と重複する記載は省略する。
 実施の形態7に係る振動装置702は、図16に示すように、第1金属体30が振動体120と透光体10との間に加えて、押さえ部材150と透光体10との間に圧縮された状態で配置されている点で実施の形態2に係る振動装置102と異なる。
 押さえ部材150と透光体10との間に圧縮して配置されている第1金属体30は、例えば、透光体10の全周に沿って配置される。
 また、本実施の形態においても、第2金属体60が、振動体120と押さえ部材150との間に圧縮した状態で配置されてもよい。第2金属体60の詳細は、実施の形態3で述べているため説明を省略する。
 このような構成により、透光体10と押さえ部材150との間、及び、透光体10と振動体120との間、の2か所に第1金属体30が圧縮して配置される。これにより、振動装置302内への液滴浸入を抑制でき、且つ振動減衰を抑制できる。
 なお、実施の形態7に係る振動装置702において、振動体120は、リブ223を備えていてもよい。詳細は、実施の形態3の変形例で述べているため説明を省略する。また、実施の形態7に係る振動装置702において、透光体10と透光体10を支持する部材との間に接着部材70が配置されていてもよい。詳細は、実施の形態2の変形例3で述べているため説明を省略する。また、実施の形態7に係る振動装置702において、接着部材70と第1金属体30とを離隔する凹部80及び/又は凸部81が透光体10を支持する部材に設けられていてもよい。詳細は、実施の形態2の変形例4から実施の形態2の変形例6で述べているため説明を省略する。
(実施例1)
 実施例1は、実施の形態1の変形例4に係る振動装置において、透光体10の変位量を算出するシミュレーションを行った。シミュレーションは、Femtet(村田ソフトウェア株式会社)で行った。シミュレーションにおける振動条件は、圧電素子に印可する電圧を60Vppとした。
 以下では、振動体の支持部の支持面と透光体の第2面との間をα層とも呼び、振動体のリブのリブ内周面と透光体の第3面との間をβ層とも呼ぶ。
 変位量は、図17D及び図17Eに示すように、透光体10の厚み方向Zに振動における位相0°から位相180°の間の変位量である。図17D及び図17Eにおいて、実線は振動装置が振動していない状態を示し、一点鎖線は振動装置が振動している状態を示す。
 また、以下において、α層の層厚とは、振動体の支持部の支持面と透光体の第2面との間の距離を意味し、β層の層厚とは、振振動体のリブのリブ内周面と透光体の第3面との間の距離を意味する。
 実施例1において用いた透光体、振動体、及び第1金属体の物性値を以下の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 実施例1において、α層の層厚は50μmとし、β層の層厚は50μmとした。
(比較例1)
 比較例1では、β層に樹脂パッキンを配置するとした以外は実施例1と同一とした。樹脂パッキンの物性値を以下の表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 図17Aに実施例1及び比較例1の結果を示す。図17Aに示すグラフでは、実施例1の変位量を100とし、比較例1の変位量を実施例の変位量の相対変位量で示している。
 図17Aに示すグラフより、β層に樹脂パッキンを配置した比較例1の場合に比べて、β層に第1金属体を配置した実施例1の場合の方が透光体の変位量は約10倍になっており、透光体の振動効率が増加していることが明らかになった。したがって、実施例1の場合の方が比較例1の場合よりも透光体に伝達される振動の吸収が抑制されていることが明らかになった。
(実施例2)
 実施例2では、α層に第1金属体を配置し、β層に接着部材を配置するとした以外は実施例1と同一とした。接着部材の物性値を以下の表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(比較例2)
 実施例2では、β層に空気を配置するとした以外は実施例2と同一とした。
 図17Bに実施例2及び比較例2の結果を示す。図17Bに示すグラフでは、比較例2の変位量を100とし、実施例2の変位量を実施例の変位量の相対変位量で示している。
 図17Bに示すグラフより、β層を空気層とした比較例2の場合に比べて、β層に接着部材を配置した実施例2の場合の方が透光体の変位量は約20%増大し、透光体の振動効率が増加していることが明らかになった。したがって、実施例2の場合の方が比較例2の場合よりも透光体に伝達される振動の吸収が抑制されていることが明らかになった。
(実施例3)
 実施例3では、α層に接着部材を配置するとした以外は実施例1と同一とした。接着部材は、実施例2の接着部材と同一とした。
(比較例3)
 比較例3では、β層に接着部材を配置するとした以外は実施例3と同一とした。接着部材は、実施例2の接着部材と同一とした。
(比較例4)
 比較例4では、β層に樹脂パッキンを配置するとした以外は実施例3と同一とした。樹脂パッキンは、比較例1の樹脂パッキンを配置と同一とした。
(比較例5)
 比較例5では、β層に空気を配置するとした以外は実施例3と同一とした。
 図17Cに実施例3及び比較例3から比較例5の結果を示す。図17Cに示すグラフでは、比較例3の変位量を100とし、比較例4、比較例5及び実施例3の変位量を実施例の変位量の相対変位量で示している。
 図17Cに示すグラフより、β層に接着部材を配置した比較例3の場合に比べて、β層に第1金属体を配置した実施例3の場合の方が透光体の変位量は約20%増大した。また、β層に樹脂パッキンを配置した比較例4の場合に比べて、β層に第1金属体を配置した実施例3の場合の方が透光体の変位量が増大した。また、β層を空気層とした比較例5の場合に比べて、β層に第1金属体を配置した実施例3の場合の方が透光体の変位量が増大した。以上より、比較例3から比較例5のいずれの場合よりも実施例3の方が、透光体の振動効率が増加していることが明らかになった。したがって、実施例3の場合の方が比較例3から比較例5の場合よりも透光体に伝達される振動の吸収が抑制されていることが明らかになった。
 本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
 本開示の振動装置および撮像装置は、屋外で使用する車載カメラ、監視カメラ、またはLiDAR等の光センサへ適用することができる。
1 撮像装置
2、102、202、302、402、502、602、702 振動装置
3 撮像部
10 透光体
10a 第1面
10b 第2面
10c 第3面
20、120、220 振動体
21,121、221 本体部
21a、121a、221a 一端
21b 他端
121d、221d 外表面
22、122、222 支持部
22a、122a、222a 支持面
22b 面
23、223 リブ
23a、223a リブ内周面
223b リブ外周面
24 第1ねじ部
25 固定部
30 金属体、第1金属体
30a 傾斜面
31 傾斜面
40 圧電素子
50、150 押さえ部材
50a、150a 一端
50b、150b 他端
51、151 押圧部
51a、151a 押圧面
52、152 側壁
52a、152a 内側面
53 第2ねじ部
60 第2金属体
70 接着部材
80 凹部
81 凸部

Claims (15)

  1.  透光体と、
     前記透光体を支持する振動体と、
     前記振動体に配置され、前記振動体を振動させる圧電素子と、
     前記透光体と前記透光体を支持する部材との間に圧縮された状態で配置され、前記透光体及び前記透光体を支持する部材よりもヤング率が小さい第1金属体と、
    を備える、振動装置。
  2.  前記透光体を支持する前記部材は、前記振動体を含み、
     前記第1金属体は、前記透光体と前記振動体との間に配置されている、請求項1に記載の振動装置。
  3.  前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、
     前記振動体は、筒状の本体部と、前記本体部の一端に設けられ、且つ前記透光体の前記第2面を支持する支持面を有する支持部と、を有し、
     前記第1金属体は、前記透光体の前記第2面と、前記支持部の前記支持面と、の間に配置される、請求項2に記載の振動装置。
  4.  前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面とを接続する第3面と、を有し、
     前記振動体は、筒状の本体部と、前記本体部の一端に設けられる支持部と、前記支持部から前記透光体が配置される方向へ突出するリブと、を有し、
     前記リブは、前記透光体の前記第3面と面するリブ内周面を有し、
     前記第1金属体は、前記透光体の前記第3面と、前記リブの前記リブ内周面と、の間に配置される、請求項2に記載の振動装置。
  5.  前記振動体に取り付けられ、且つ前記透光体を前記振動体に向かって押圧する押さえ部材をさらに備える、請求項1又は2に記載の振動装置。
  6.  前記透光体を支持する前記部材は、前記押さえ部材を含み、
     前記第1金属体は、前記透光体と前記押さえ部材との間に配置される、請求項5に記載の振動装置。
  7.  前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、
     前記振動体は、筒状の本体部と、前記本体部の一端に設けられ、且つ前記透光体の前記第2面を支持する支持面を有する支持部と、を有し、
     前記押さえ部材は、前記透光体の前記第1面を支持する押圧面を有し、
     前記第1金属体は、前記透光体の前記第1面と、前記押さえ部材の前記押圧面と、の間に配置される、請求項6に記載の振動装置。
  8.  前記透光体は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面とを接続する第3面と、を有し、
     前記押さえ部材は、前記透光体の前記第1面を支持する押圧面と、前記透光体の前記第3面と面する内側面と、を有し、
     前記第1金属体は、前記透光体の前記第3面と、前記押さえ部材の前記内側面と、の間に配置される、請求項6に記載の振動装置。
  9.  前記第1金属体は、前記透光体の前記第3面が配置される側に傾斜面を有する、請求項8に記載の振動装置。
  10.  前記振動体と前記押さえ部材との間に圧縮された状態で配置され、前記振動体及び前記押さえ部材よりもヤング率が小さい第2金属体をさらに備える、請求項5から9のいずれか一項に記載の振動装置。
  11.  前記第1金属体が配置されている部分を除いて、前記透光体と、前記透光体を支持する部材との間には接着部材が配置されている、請求項1から10のいずれか1項に記載の振動装置。
  12.  前記透光体を支持する部材には、前記接着部材と前記第1金属体との間に、前記接着部材と前記第1金属体とを離隔する凸部又は凹部のうち少なくとも一方が設けられている、請求項11に記載の振動装置。
  13.  前記接着部材は、エポキシ系樹脂である、請求項11又は12に記載の振動装置。
  14.  前記第1金属体は、前記振動体の前記透光体を支持する部分に設けられた金属膜である、請求項1から13のいずれか1項に記載の振動装置。
  15.  請求項1から14のいずれか1項に記載の前記振動装置と、
     前記振動装置の内部に配置される撮像素子と、
    を備える、撮像装置。
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