振动装置以及光学检测装置

文档序号:1302402 发布日期:2020-08-07 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 振动装置以及光学检测装置 (Vibration device and optical detection device ) 是由 坂口仁志 藤本克己 于 2018-07-12 设计创作,主要内容包括:提供一种能够可靠地除去附着在圆顶状的覆盖件的外表面的水滴、尘埃等的振动装置。振动装置(3)具备:作为覆盖件的透光体(11),配置为包含作为光学检测元件的摄像元件(5)的检测区域;筒状的支承体(12),具有配置摄像元件(5)的内部空间,并与透光体(11)连接;振动体(13),与支承体(12)连结,并经由支承体(12)使透光体(11)振动;和驱动电路(19a),驱动振动体(13),在透光体(11)和支承体(12)的谐振频率实质上相同,且以该实质上相同的谐振频率进行了振动的情况下,通过利用驱动电路(19a)以与上述谐振频率实质上相同的频率驱动振动体(13),从而能够在透光体(11)和支承体(12)被连接的连接部,使透光体(11)和支承体(12)以透光体(11)的连接部侧部分和支承体(12)的连接部侧部分的位移成为相反方向的振动模式进行振动。(Provided is a vibration device capable of reliably removing water droplets, dust, and the like adhering to the outer surface of a dome-shaped cover. A vibration device (3) is provided with: a light-transmitting body (11) as a cover configured to include a detection region of an imaging element (5) as an optical detection element; a cylindrical support body (12) having an internal space in which the imaging element (5) is disposed and connected to the light-transmitting body (11); a vibrating body (13) which is connected to the support body (12) and vibrates the light-transmitting body (11) via the support body (12); and a drive circuit (19a) that drives the vibration body (13), wherein when the resonant frequencies of the light-transmitting body (11) and the support body (12) are substantially the same and the vibration is performed at the substantially same resonant frequency, the vibration body (13) is driven by the drive circuit (19a) at the substantially same frequency as the resonant frequency, whereby the light-transmitting body (11) and the support body (12) can be vibrated at the connection portion at which the light-transmitting body (11) and the support body (12) are connected, in a vibration mode in which the displacement of the connection portion side portion of the light-transmitting body (11) and the connection portion side portion of the support body (12) is in the opposite direction.)

振动装置以及光学检测装置

技术领域

本发明涉及用于除去附着在圆顶状的覆盖件的水滴、尘埃等异物的振动装置以及具备该振动装置的光学检测装置。

背景技术

以往,已提出各种在摄像机的摄像元件的前方配置了透光体的摄像机模块。在下述的专利文献1中,在摄像机的前方配置有平板状的防护罩(hood)。在该防护罩固定有压电振动器。通过压电振动器的振动,附着在防护罩的外表面的水滴被雾化而被除去。

在下述的专利文献2中,公开了一种配置在摄像机的前方的圆顶状的透光体。在该圆顶状的透光体,设置有向径向外侧延伸的凸缘部。在凸缘部固定有环状的压电振动器。通过压电振动器的振动,使圆顶状的透光体振动。由此,液滴被除去。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本实开平05-032191号公报

专利文献2:日本特开2017-170303号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1以及专利文献2中,均利用压电振动器的振动实现了水滴等的除去。可是,在专利文献1中,使得平板状的防护罩振动。因此,未在摄像机的视场产生振动的节点。

与之相对,在专利文献2中,在使圆顶状的透光体振动的情况下,未能避免在摄像机的视场内产生振动的节点。在振动的节点,位移非常小。因此,变得不能可靠地除去所附着的水滴等。

本发明的目的在于,提供一种能够可靠地除去附着在圆顶状的覆盖件的表面的水滴、尘埃等的振动装置以及具备该振动装置的光学检测装置。

用于解决课题的手段

本发明涉及的第1振动装置具备:圆顶状的覆盖件,配置为包含光学检测元件的检测区域;筒状的支承体,具有配置所述光学检测元件的内部空间,并与所述覆盖件连接;振动体,与所述支承体连结,并经由所述支承体使所述覆盖件振动;和驱动电路,在所述覆盖件和所述支承体以实质上相同的谐振频率进行了振动的情况下,以与所述谐振频率实质上相同的频率驱动所述振动体,使得在所述覆盖件和所述支承体被连接的连接部,使所述覆盖件和所述支承体以所述覆盖件的连接部侧部分和所述支承体的连接部侧部分的位移成为相反方向的振动模式进行振动。

本发明涉及的第2振动装置具备:圆顶状的覆盖件,配置为包含光学检测元件的检测区域;筒状的支承体,具有配置所述光学检测元件的内部空间,并与所述覆盖件连接;振动体,与所述支承体连结,并经由所述支承体使所述覆盖件振动;和驱动电路,在所述覆盖件和所述支承体以实质上相同的谐振频率进行了振动的情况下,以与所述支承体和所述覆盖件的谐振频率实质上相同的频率驱动所述振动体,使得节点区域位于所述覆盖件和所述支承体被连接的连接部。

以下,将第1振动装置以及第2振动装置总称为本发明涉及的振动装置。

本发明涉及的光学检测装置具备:本发明涉及的振动装置;和光学检测元件,配置在所述振动装置的所述支承体的内部空间的至少一部分,并在所述覆盖件具有所述检测区域。

发明效果

根据本发明涉及的振动装置以及光学检测装置,虽然使用了圆顶状的覆盖件,但在通过振动体使圆顶状的覆盖件振动的情况下,能够可靠地除去附着在圆顶状的覆盖件表面的水滴、尘埃等。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式涉及的摄像机模块的外观的立体图。

图2是本发明的第1实施方式涉及的摄像机模块的主视剖视图。

图3是本发明的第1实施方式涉及的摄像机模块的分解主视剖视图。

图4是示出在第1实施方式中使用的作为振动体的压电元件的立体图。

图5的(a)是示出使圆顶状的覆盖件单独地进行了振动的情况下的位移分布的示意性剖视图,图5的(b)是示出支承体和振动体被连结的构造的位移分布的示意性剖视图。

图6是示出第1实施方式涉及的振动装置的振动状态下的位移分布的示意性剖视图。

图7是用于说明获得图6所示的位移分布的模拟的模型的示意性主视剖视图。

图8是示出透光体的谐振频率和支承体的谐振频率相同,因此谐振频率比为1.0的情况下的位移分布的示意性剖视图。

图9是示出谐振频率比为1.2的情况下的位移分布的示意性剖视图。

图10是示出谐振频率比与视场角的关系的图。

图11是示出谐振频率比与透光体的最大位移量比的关系的图。

图12是示出谐振频率比与连接部处的支承体和透光体的位移量比的关系的图。

图13是用于说明本发明的第2实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。

图14是示出第1实施方式以及第2实施方式中的圆顶状的覆盖件以及振动体的最大拉伸应力的图。

图15是示出第1实施方式以及第2实施方式中的圆顶状的覆盖件以及振动体的最大压缩应力的图。

图16是第3实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。

图17是示出第3实施方式涉及的振动装置的位移分布的示意性剖视图。

图18是第4实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。

图19是第5实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。

图20是第6实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,由此明确本发明。

另外,需要指出的是,本说明书记载的各实施方式是例示性的,能够在不同的实施方式之间进行结构的部分置换或组合。

图1是示出本发明的第1实施方式涉及的光学检测装置的外观的立体图,图2是其主视剖视图,图3是分解主视剖视图。

作为光学检测装置的摄像机模块1具有摄像机模块主体2、振动装置3、和壳体4。

摄像机模块主体2具有作为光学检测元件的摄像元件5以及透镜模块6。振动装置3具有作为圆顶状的覆盖件的透光体11、筒状的支承体12、和振动体13。摄像机模块主体2的摄像元件5对透光体11的外侧进行摄像。因此,在本实施方式中,作为光学检测元件的摄像元件5对作为活性能量射线的可见光进行检测,并对作为检测区域的视场内的像进行摄像。作为该摄像元件5的检测区域的视场位于透光体11内。即,透光体11被设为包含视场的大小。

透光体11由透明的材料构成。这样的材料没有特别限定,能够使用钠玻璃、石英玻璃、硼硅酸玻璃等各种各样的玻璃、合成树脂等。

在本实施方式中,透光体11具有通过在不是球的最大外周部分的位置对球的一部分进行切断而获得的形状。不过,透光体11也可以具有朝向被摄体侧、即外侧突出的各种各样的曲面状的形状。即,透光体11的外表面不限定于球面的一部分。进而,在本发明中,设“圆顶状”的形状除了仅由曲面构成的形状之外,还包含许多多边形等的平面被集合而结果具有圆顶状的形状的情况。进而,圆顶状的形状的支承体12侧的端面不限于圆环状的形状,可以是圆环状的形状的一部分缺失的形状,还可以是角环状(angular-annular shape)。

位于透光体11的外周缘附近的环状的端面11a与支承体12的环状的第1端面12a接合。支承体12为大致圆筒状的构件,具有第1端面12a和相反侧的第2端面12b。在支承体12的第2端面12b接合了由压电元件构成的振动体13。

支承体12具有向外侧突出的固定用凸缘部12c。固定用凸缘部12c设置在第1端面12a与第2端面12b之间的位置。

通过使振动体13振动,从而透光体11经由支承体12与振动体13一起振动。由此,如后所述,能够除去附着在透光体11的外表面的水滴、尘埃等。

上述支承体12能够由不锈钢、可伐(kovar)、因瓦(invar)、或者alloy合金等各种各样的金属材料、矾土等陶瓷构成,其材料没有特别限定。如图4所示,振动体13具有环状的压电体14、设置在压电体14的一个面的第1激励电极15、和设置在另一面的第2激励电极16。压电体14在厚度方向上进行了极化处理。关于构成该压电体14的压电材料也没有特别限定,能够使用SrBaTi系压电材料、TiBaO系压电材料、PbTiO系压电材料等。

关于第1、第2激励电极15、16,也由Al、Cu、Ag、Au或者它们的合金等适当的金属材料构成。

如图1~图3所示,壳体4具有在上方敞开的开口4a。环状的端面4b位于包围开口4a的位置。在该环状的端面4b接合了振动装置3的支承体12的固定用凸缘部12c。由此,振动装置3固定在壳体4。如图2所示,摄像机模块主体2的透镜模块侧的部分位于振动装置3的内部空间,其余的部分位于壳体4的内部空间。另外,也可以是,摄像机模块主体2的整体位于支承体12的内部空间。即,只要摄像机模块主体2的至少一部分位于上述支承体12的内部空间即可。

关于壳体4,也能够由金属、合成树脂、陶瓷等适当的材料构成。

此外,壳体4固定在底板17。在底板17上固定了多个腿部18。在多个腿部18上固定了基板19。在基板19上固定了摄像机模块主体2。

此外,在基板19的至少一个主面或者底板17的上表面,设置有对由压电元件构成的振动体13进行驱动的驱动电路19a、对摄像机模块主体2进行驱动的驱动电路。驱动电路19a能够由能以特定的频率驱动振动体13的适当的电路构成。

驱动电路19a使振动体13振动,并经由支承体12使透光体11振动。在该情况下,在作为覆盖件的透光体11和支承体12以实质上相同的谐振频率进行了振动的情况下,驱动电路以与上述谐振频率实质上相同的频率驱动振动体13,使得在透光体11和支承体12被连接的后述的连接部,使透光体11和支承体12以透光体11的连接部侧部分和支承体12的连接部侧部分的位移成为相反方向的振动模式进行振动。

或者,上述驱动电路19a构成为对于振动体13,以与透光体11和支承体12的谐振频率实质上相同的频率驱动振动体13,使得节点区域位于将透光体11和支承体12连接的连接部。

关于底板17、腿部18以及基板19,也能够使用合成树脂、金属等适当的材料构成。

本实施方式的特征在于,在振动装置3中,通过驱动电路19a以与上述谐振频率实质上相同的频率驱动振动体13,使得在将透光体11和筒状的支承体12连接的连接部,使透光体11和支承体12以透光体11的连接部侧部分和支承体12的连接部侧部分的位移成为相反方向的振动模式进行振动。

或者,特征在于,如上所述,通过驱动电路19a以与透光体11和支承体12的谐振频率实质上相同的频率驱动振动体13,使得节点区域位于连接部。

因此,在使由压电振动器构成的振动体13振动的情况下,透光体11经由支承体12而振动,但在透光体11的表面不存在两侧的位移方向成为相反的部分,节点区域位于连接部,因此节点不存在于透光体11的外表面。因此,能够可靠地除去所附着的水滴、尘埃。优选的是,在连接部,透光体11的位移量和支承体12的位移量实质上相同为宜。

另外,所谓实质上相同,不一定表示完全相同,除了完全相同的情况之外,还包含支承体12的位移量在透光体11的位移量+40~-70%以内的情况。如果在该范围内,则能够更可靠地除去附着在透光体11的外表面的水滴、尘埃。

此外,优选的是,透光体11的谐振频率和振动体13所连结的支承体12的谐振频率实质上相同为宜。即使在该情况下,也能够使透光体11较强地振动。因此,能够可靠地除去附着在透光体11的外表面的水滴、尘埃。在此,所谓谐振频率实质上相同,不仅包含完全相同的情况,还包含支承体12的谐振频率在透光体11的谐振频率±10%以内的范围。

关于透光体11的谐振频率和支承体12的谐振频率的优选比例,参照图8以及图9,在后面的部分更具体地进行说明。

此外,所谓上述透光体11和支承体12的连接部,不限于两者的接合面,还指的是包含两者的边界的支承体12侧的某个范围的部分。该连接部的范围指的是从支承体12的第1端面12a到第1端面12a与第2端面12b之间的中点为止的部分。即,只要振动的节点区域位于该部分即可。在该情况下,支承体12的第1端面12a侧的部分即比节点更靠第1端面12a侧的部分成为在透光体11的位移方向上位移的部分,比节点更靠下方部分成为在与透光体11的位移方向相反方向上位移的部分。即,支承体12具有在透光体11的位移方向上位移的部分和在与透光体11的位移方向相反方向上位移的部分相邻的抵消部位。在本实施方式中,上述节点成为抵消部位。这样,只要抵消部位存在于上述连接部内即可,不限于透光体11和支承体12的界面。

此外,如上所述,在节点区域位于支承体12的情况下,节点区域的一侧和相反侧的位移成为相反方向。由此,节点区域构成抵消部位。

另外,所谓节点区域,不仅包含节点,还包含节点附近的区域。在透光体11中,只要不存在与相反方向的位移部分相邻的抵消部位,节点就可以如上述那样位于支承体12内。

在筒状的支承体12中,与从第1端面12a侧到固定用凸缘部12c为止的第1部分12d的外径相比,比固定用凸缘部12c更靠下方的第2部分12e的外径变大。换言之,第2部分12e向外侧突出从而还构成了凸缘部。

这样,也可以在支承体12,与固定用凸缘部12c不同地设置向外侧突出的凸缘部。

图5的(a)是示出使上述透光体11单独地进行了振动的情况下的位移分布的示意性剖视图,图5的(b)是示出支承体12和振动体13被连结的构造的位移分布的示意性剖视图。

在图5的(a)以及图5的(b)中,标注了交叉的影线的区域a1表示位移最大的部分,按照区域a2、a3、a4、a5、a6、a7的顺序位移变小。标注多点的影线而表示的区域a8的位移最小,相当于节点。

如图5的(a)所示,若使透光体11振动以使得在图示的箭头方向上产生位移,则振动的节点呈环状出现在透光体11内。因此,在这样的振动模式下,不能有效地除去附着在节点的水滴、尘埃。

如图5的(b)所示,在使振动体弯曲振动的情况下,筒状的支承体12以呼吸模式进行振动。即,重复外径扩大的方向和缩小的方向的位移。因此,位移最大的部分为区域a1。该区域a1中的箭头的位移赋予给透光体11。

图6是示出在如本实施方式那样透光体11与支承体12连接而被一体化的构造中使振动体13振动的情况下的各部分的位移分布的示意性剖视图。另外,获得该位移分布的模拟模型以及条件如下。各部分的尺寸设为图7所示的值。此外,透光体11的材料设为石英玻璃。支承体12的材料设为不锈钢(SUS304)。构成振动体13的压电元件设为在由PZT构成的环状构件的两面设置了电极的构造。设压电元件在厚度方向上进行了极化处理。此外,在对压电元件的表面和背面赋予了1V的电位差的条件下,进行了谐振的分析。

如图6所示,区域a1为最大地位移的部分。即,透光体11的中心最大地位移。相对于此,成为振动的节点的位移最小的区域a8位于比两者的接合界面更靠支承体12侧。这是由于,在透光体11和支承体12以实质上相同的谐振频率进行了振动的情况下,在连接部,透光体11和支承体12被连接的构造以透光体11的连接部侧部分和支承体12的连接部侧部分的位移成为相反方向的振动模式进行振动。而且,能够获得该振动是通过如下方式达到的,即,在上述透光体11和支承体12被连接的构造中,将由驱动电路19a驱动振动体13的频率设为与上述谐振频率实质上相同的频率。

因而,成为振动的节点的区域a8不位于透光体11内。即,在图2所示的摄像机模块主体2的摄像元件5的视场内不出现振动的节点。因而,能够可靠地除去附着在透光体11的相当于视场的部分的外表面的水滴、尘埃等。

在本实施方式中,如上所述,为了在透光体11和支承体12被连接的构造中如上述那样设定振动的节点的位置,需要使透光体11的谐振频率和支承体12的谐振频率实质上相同,由此,通过如上述那样以与上述谐振频率实质上相同的频率驱动振动体13,从而能够获得本发明的效果。参照图8~图12对此进行说明。

图8是示出透光体11的谐振频率和支承体12的谐振频率相同的情况下的位移分布的图。在此,将支承体12的谐振频率相对于透光体11的谐振频率的比例设为谐振频率比。在图8中,示出谐振频率比为1.0的情况下的位移分布。另一方面,在图9中,示出上述谐振频率比为1.2的情况下的位移分布。图8以及图9的位移分布的模拟的条件设为与获得图6所示的位移分布的情况下的条件同样。

另外,在图8以及图9中,示意性地示出在透光体11和支承体12被连接的构造的成为对称的中央切取为一半的剖面部分的位移分布。而且,与图5的(a)以及图5的(b)的情况同样地,通过标注影线从而区分了位移的大小不同的区域。区域a1表示位移最大的部分,按照区域a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8的顺序位移变小。

可知,在图8所示的位移分布中,作为节点区域的区域a8位于透光体11的周缘,相对于此,在图9中,作为节点区域的区域a8位于透光体11的中心侧。

另外,通过作为光学检测元件的摄像元件进行摄像的情况下的视场角成为将摄像元件的中心和一方的节点区域连结的假想线与将位于相反侧的节点区域和摄像元件的中心连结的假想线所成的角度。

因此,可知,在谐振频率比为1.0的图8的情况下,与谐振频率比为1.2的图9的情况相比,能够扩大视场角。

图10是示出使上述谐振频率比变化的情况下的视场角的变化的图。根据图10明确可知,若谐振频率比超过1.1,则随着谐振频率比变大,视场角逐渐下降。相对于此,在视场角为1.1以下时,能够获得163°以上的大的视场角。

另一方面,在使上述谐振频率比变化的情况下,用于除去水滴等的透光体11的位移量也变化。图11是示出使上述谐振频率比变化的情况下的透光体11的最大位移量比的变化的图。在此,所谓透光体11的最大位移量比,指的是透光体11的最大位移量相对于谐振频率比为1的情况下的透光体11的最大位移量的比例。此外,由于透光体11的中央最大地位移,因此最大位移量为该中央的位移量。

根据图11明确可知,在谐振频率比不足0.9时,随着谐振频率比变小,透光体最大位移量比变小。因此,为了获得更大的位移量,谐振频率比优选为0.9以上。因而,可知,上述谐振频率比为0.9以上且1.1以下为宜。

图12是示出上述谐振频率比和连接部处的支承体12与透光体11的位移量比的变化的图。根据图12可明确,在谐振频率比为0.9以上且1.1以下的范围中,上述支承体12和透光体11的连接部处的位移量比成为0.3以上且1.38以下的范围。

如上所述,谐振频率比优选为0.9以上且1.1以下。换言之,只要支承体12的谐振频率在透光体11的谐振频率±10%以内即可,该范围如前述那样是与透光体11的谐振频率实质上相同的频率范围。

图13是本发明的第2实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。在振动装置31中,筒状的支承体32与第1实施方式中的筒状的支承体12不同。在其他方面,第2实施方式的振动装置31与第1实施方式的振动装置3同样。因此,支承体32以外的部分的说明援引第1实施方式的说明。

筒状的支承体32在第1端面32a侧连接于透光体11。在第2端面32b固定了由环状压电元件构成的振动体13。

支承体32在内周面具有槽32c。该槽32c设置在第1端面32a与第2端面32b之间。由于设置有槽32c,因此在槽32c的上方设置有第1内侧突出部32d,在下方设置有第2内侧突出部32e。而且,槽32c的外侧的部分为连结部32f,将第1内侧突出部32d和第2内侧突出部32e进行了连结。因而,在沿着从上述支承体32朝向透光体11的方向的剖面处,支承体32具有U字状的形状。另外,第1内侧突出部32d以及第2内侧突出部32e若以连结部32f为基准,则呈环状向内侧突出,因此在本说明书中,关于像这样向径向内侧突出的部分也设为凸缘部。即,第1内侧突出部32d以及第2内侧突出部32e分别为向径向内侧突出的第1、第2凸缘部。

在如上述那样第1凸缘部和第2凸缘部对置的情况下,能够使第1内侧突出部32d侧更强地振动,进而使透光体11更强地振动。优选的是,如图13所示,在槽32c内不存在其他构件,隔开空间,第1内侧突出部32d和第2内侧突出部32e被隔开为宜。由此,能够使第1内侧突出部32d更强地振动。将第1内侧突出部32d的内周缘和外周缘连结的尺寸以及将第2内侧突出部32e的内周缘和外周缘连结的尺寸优选相同。在从支承体32朝向透光体11的方向上,第1内侧突出部32d与第2内侧突出部32e之间的距离优选小于将第1内侧突出部32d的内周缘和外周缘连结的尺寸。另外,如上述那样,抵消部位是支承体在透光体11的位移方向上位移的部分和在与透光体11的位移方向相反方向上位移的部分相邻的部分。在本实施方式中,抵消部位具有作为第1凸缘部的第1内侧突出部32d以及作为第2凸缘部的第2内侧突出部32e。在抵消部位中,第1凸缘部和所述第2凸缘部对置。

图14示出使第1实施方式的振动装置3以及第2实施方式的振动装置31振动的情况下的透光体11以及振动体13中的最大拉伸应力,图15示出最大压缩应力。如图14以及图15可明确,与第2实施方式相比,根据第1实施方式,能够减小透光体11中的最大拉伸应力,能够减小振动体13中的最大压缩应力。

此外,在第2实施方式中,支承体32的横截面被设为U字状,槽32c设置在内侧,因此与第1实施方式相比,能够将振动体13设置在径向内侧。即,能够减小支承体32的外径,由此,能够实现小型化。在将支承体32构成为谐振频率成为50kHz的例子中,与第1实施方式相比,能够使支承体32的体积减小约50%。

即使在第2实施方式的振动装置31中,上述支承体32的谐振频率也被设为与透光体11的谐振频率实质上相同。而且,通过利用驱动电路以与上述谐振频率实质上相同的谐振频率驱动振动体13,从而能够在连接部,使透光体11和支承体32以透光体11的连接部侧部分和支承体32的连接部侧部分的位移成为相反方向的振动模式进行振动。因此,与第1实施方式同样地,在位于透光体11的视场内的部分不存在振动的节点。因而,能够可靠地除去附着在透光体11的外表面的水滴、尘埃等。

图16是第3实施方式的振动装置的主视剖视图,图17是示出其位移分布的示意性剖视图。

在第3实施方式的振动装置41中,具有如下构造,即,在第2实施方式的振动装置31的振动体13的下表面进一步接合了支承体42。支承体42由筒状体构成,具有作为开口端面的第1端面42a和第2端面42b。该环状的第1端面42a与振动体13接合。在支承体42中,与支承体32相反地,在外周面设置有槽42c。由此,在槽42c的上方设置有第1凸缘部42d,在下方设置有第2凸缘部42e,槽42c的底部成为将第1凸缘部42d和第2凸缘部42e连结的连结部42f。如图16所示,支承体32中的第1凸缘部和支承体42中的第2凸缘部42e被设置为相对于各自的连结部向相反方向突出。支承体42中的第1凸缘部42d和支承体32中的第2凸缘部也被设置为相对于各自的连结部向相反方向突出。

像这样,在将支承体32设为第1支承体时,也可以在由压电元件构成的振动体13的下方进一步接合第2支承体42。即使在第3实施方式中,关于支承体32和透光体11的谐振频率关系、以及由驱动电路驱动振动体13的频率,也与第1、第2实施方式同样。因此,能够可靠地除去附着在透光体11的外表面的水滴、尘埃等。

而且,在振动装置41中,在使振动体13振动的情况下,第1支承体32和第2支承体42在相反方向上位移。因此,由压电元件构成的振动体13中的彼此相反方向的位移被抵消,如图17所示,能够减小振动体13的变形。在第3实施方式的振动装置41中,确认了与第2实施方式的振动装置31相比,压电元件中的最大位移量减少到约0.75倍程度。因此,施加于压电元件的应力变小,因此不易产生反复使用时的压电元件的破坏、劣化。因而,能够提高可靠性。

图18是第4实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。

在振动装置51中,在支承体52的外周面设置有槽52c。即,具有与第3实施方式中的第2支承体42同样的构造。

槽52c与第1端面52a之间的部分为第1凸缘部52d。槽52c与第2端面52b之间的部分为第2凸缘部52e。第1凸缘部52d和第2凸缘部52e通过位于槽52c的底部的连结部52f连结。即,若以连结部52f为基准,则第1凸缘部52d以及第2凸缘部52e构成了向径向外侧突出的凸缘部。

像这样,由筒状体构成的支承体52的横截面形状也可以与第2实施方式的振动装置31相反地具有朝向外侧敞开的U字状的形状。

图19是第5实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。在振动装置61中,由筒状体构成的支承体62具有在内周面朝向外侧敞开的槽62c、和在内周面朝向内侧敞开的槽62g。作为第1环状的开口端面的第1端面62a与透光体11接合。槽62g位于第1端面62a与槽62c之间。因此,槽62c的上方的第1凸缘部62d和下方的第2凸缘部62e被连结部62f连结。在作为该第2凸缘部62e的下表面的第2端面62b接合了振动体13。即,若以槽62c的底部的连结部62f的外表面为基准,则第1、第2凸缘部62d、62e为向径向外侧突出的环状的凸缘部。

另一方面,槽62g的上方的凸缘部62h通过连结部62i与第1凸缘部62d连结。因而,在以槽62g为中心的情况下,若将凸缘部62h设为第1凸缘部,则第1凸缘部62d成为第2凸缘部。在这样的构造中,设置有向径向内侧突出的凸缘部62h、和向径向外侧突出的第1以及第2凸缘部62d、62e。若如上述那样将凸缘部62h设为第1凸缘部,将第1凸缘部62d设为第2凸缘部,则如图19所示,第1凸缘部以及第2凸缘部被设置为相对于连结部向相反方向突出。因而,在与支承体62的周向正交的横截面,即,包含从支承体62朝向透光体11侧的方向的横截面,支承体62具有S字状的形状。如图19所示,第1凸缘部62d与凸缘部62h以及第2凸缘部62e在中间隔开空间地对置。即使在该情况下,在通过振动体13使支承体62振动的情况下,也能够使透光体11更强地振动。另外,本实施方式的支承体62具备具有凸缘部62h以及第1凸缘部62d的抵消部位、和具有第1凸缘部62d以及第2凸缘部62e的抵消部位。不过,在第1凸缘部62d中,与第3实施方式的振动体13同样地可抑制变形。

图20是第6实施方式涉及的振动装置的主视剖视图。在振动装置71中,支承体72与图19所示的支承体62相反地,在靠近第1端面72a的一侧具有朝向外侧敞开的槽72c,在比槽72c更靠第2端面72b侧具有朝向内侧敞开的槽72g。因此,从第1端面72a侧起,第1凸缘部62d、连结部62f、第2凸缘部62e、连结部62i、朝向内侧突出的凸缘部72h依次相连。因而,支承体72的横截面被设为逆S字状的形状,换言之,被设为Z字状的形状。如图20所示,第2凸缘部62e与凸缘部72h以及第1凸缘部62d在中间隔开空间地对置。即使在该情况下,也与振动装置61同样地,在使振动体13振动的情况下,能够使透光体11较强地振动。

即使在振动装置61、71中,也与振动装置3同样地,支承体62或者支承体72的谐振频率与透光体11的谐振频率实质上相同,通过以与上述谐振频率实质上相同的频率驱动振动体13,从而能够在连接部,使透光体11以及支承体62或者支承体72以透光体11的连接部侧部分和支承体62或者支承体72的连接部侧部分的位移成为相反方向的振动模式进行振动。因此,位移小的部分、节点区域不存在于透光体11,位于两者的连接部,因此能够可靠地除去附着在透光体11的外表面的水滴、尘埃等。

另外,在上述的各实施方式中,支承体12为圆筒状,但也可以为方筒状等其他形状的筒状体。

关于振动体13,也不限于环状压电元件,可以使用配置多片四边形的板状压电元件等各种各样的形状的压电振动器、其他振动器。

此外,在图2中,摄像机模块主体2具有摄像元件5以及透镜模块6,但该摄像机模块主体2的构造也不限定于图示的构造。只要为至少包含摄像元件的摄像机模块主体即可。

在上述实施方式中,作为光学检测元件而使用通过可见光来摄像的摄像元件5,检测区域为视场,但也可以使用可见光以外的活性能量射线。

因此,本发明的光学检测装置不限于摄像机,例如,能够将本发明应用于作为RADAR、LiDAR而已知的车载用雷达装置。在该情况下,作为光学检测元件,可使用光学地检测作为红外线以及电磁波的至少一方的活性能量射线的元件。

附图标记说明

1...摄像机模块;

2...摄像机模块主体;

3...振动装置;

4...壳体;

4a...开口;

4b...端面;

5...摄像元件;

6...透镜模块;

11...透光体;

11a...端面;

12...支承体;

12a...第1端面;

12b...第2端面;

12c...固定用凸缘部;

12d...第1部分;

12e...第2部分;

13...振动体;

14...压电体;

15、16...第1、第2激励电极;

17...底板;

18...腿部;

19...基板;

19a...驱动电路;

31...振动装置;

32...支承体;

32a...第1端面;

32b...第2端面;

32c...槽;

32d...第1内侧突出部;

32e...第2内侧突出部;

32f...连结部;

41...振动装置;

42...支承体;

42a...第1端面;

42b...第2端面;

42c...槽;

42d...第1凸缘部;

42e...第2凸缘部;

42f...连结部;

51...振动装置;

52...支承体;

52a...第1端面;

52b...第2端面;

52c...槽;

52d...第1凸缘部;

52e...第2凸缘部;

52f...连结部;

61...振动装置;

62...支承体;

62a...第1端面;

62b...第2端面;

62c...槽;

62d...第1凸缘部;

62e...第2凸缘部;

62f...连结部;

62g...槽;

62h...凸缘部;

62i...连结部;

71...振动装置;

72...支承体;

72a...第1端面;

72b...第2端面;

72c、72g...槽;

72h...凸缘部;

a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8...区域。

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