JP7067679B2 - 振動装置及び振動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、振動によって液滴などを除去する振動装置及び振動制御方法に関する。

特許文献１には、レンズに付着した付着物を除去する車載光学センサカバーが開示されている。特許文献１に記載の車載光学センサカバーは、レンズ又はカバーガラスを超音波振動動作させる超音波振動手段を備える。超音波振動手段は、洗浄ノズルによる洗浄動作が行われている途中又は行われた後に、レンズ又はカバーガラスを超音波振動させる。

特開２０１１－２４４４１７号公報

特許文献１の装置では、液滴の除去性能を向上させるという点において未だ改善の余地がある。

本発明の一態様の振動装置は、
透光体と、
前記透光体を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる振動部と、
を備える。

本発明の一態様の振動制御方法は、
透光体と、前記透光体を振動させる振動部と、を備える振動装置の振動制御方法であって、
前記振動部によって、前記透光体を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させるステップ、
を含む。

本発明によれば、液滴の除去性能を向上させた振動装置及び振動制御方法を提供することができる。

本発明に係る実施の形態１の振動装置を備える撮像ユニットの一例を示す概略斜視図である。 図１の撮像ユニットの概略断面図である。 本発明に係る実施の形態１の振動装置の一例の概略斜視図である。 図３の振動装置の分解斜視図である。 図３の振動装置の概略断面図である。 本発明に係る実施の形態１の振動装置の一例のブロック図である。 滑落角と付着エネルギーとの関係の一例を説明する概略図である。 滑落角と加速度との関係の一例を示す概略図である。 滑落角と印加電圧との関係の一例を示す概略図である。 本発明に係る実施の形態１の振動制御方法の一例のフローチャートである。 本発明に係る実施の形態１の振動装置の動作の一例を示す概略図である。 本発明に係る実施の形態１の振動装置の一例の概略断面図である。 本発明に係る実施の形態１の変形例の振動装置の概略断面図である。 本発明に係る実施の形態２の振動装置を備える撮像ユニットの一例を示す概略斜視図である。 図１４の撮像ユニットの概略断面図である。 本発明に係る実施の形態２の振動装置の一例のブロック図である。 本発明に係る実施の形態２の振動制御方法の一例のフローチャートである。 本発明に係る実施の形態２の振動装置の動作の一例を示す概略図である。 本発明に係る実施の形態３の振動装置を備える撮像ユニットの一例を示す概略断面図である。 本発明に係る実施の形態３の振動装置の一例のブロック図である。 本発明に係る実施の形態３の振動制御方法の一例のフローチャートである。 本発明に係る実施の形態３の振動装置の動作の一例を示す概略図である。 本発明に係る実施の形態４の振動装置の一例の概略断面図である。 撥水コーティング層の一例の概略図である。 本発明に係る実施の形態５の振動装置の一例の概略断面図である。 本発明に係る実施の形態５の振動装置の一例のブロック図である。 本発明に係る実施の形態５の振動制御方法の一例のフローチャートである。 本発明に係る実施の形態５の振動装置の動作の一例を示す概略図である。 本発明に係る実施の形態５の変形例の振動制御方法の一例のフローチャートである。 本発明に係る実施の形態６の振動制御方法の一例のフローチャートである。 本発明に係る実施の形態６の振動装置の動作の一例を示す概略図である。 図３０の振動制御方法における液滴の挙動の一例を示す概略図である。 図３０の振動制御方法における液滴の挙動の一例を示す概略図である。 滑落角と加速度との関係の一例を示す概略図である。 滑落角と印加電圧との関係の一例を示す概略図である。 本発明に係る実施の形態６の変形例の振動制御方法の一例のフローチャートである。 実施例１及び比較例１のコーティング摩耗時間を示すグラフである。 実施例２及び比較例２の泥水の除去率を示すグラフである。 実施例３及び比較例３の洗浄液の使用量を示すグラフである。 本発明に係る実施の形態７の振動装置を備える撮像ユニットの一例を示す概略斜視図である。 図４０の撮像ユニットの分解斜視図である。 図４０の撮像ユニットの概略断面図である。 本発明に係る実施の形態７の撮像ユニットの振動解析のシミュレーション結果の一例を示す図である。 振動装置の一例の概略断面図である。 振動装置の別例の概略断面図である。 本発明に係る実施の形態７の変形例の振動装置の概略断面図である。 図４６の振動装置の振動解析のシミュレーション結果の一例を示す図である。

（本発明に至った経緯）
特許文献１に記載の車載光学センサカバーは、カメラカバーの筐体にあって超音波又は低周波を発生することでカバーガラスを振動させる圧電素子と電極とを含む振動機構を有する。特許文献１に記載の車載光学センサカバーは、洗浄液が洗浄ノズルの噴射口からカバーガラスのガラス面に向けて噴射されている途中又は噴射された後に、カバーガラスを振動機構によって振動させている。

しかしながら、特許文献１に記載の車載光学センサカバーでは、液滴の除去の観点から未だ改善の余地がある。特許文献１に記載の車載光学センサカバーでは、液滴が付着しているカバーガラスである透光体を振動させると、振動により液滴が透光体に留まり続けることがあるこのため、特許文献１に記載の車載光学センサカバーでは、透光体に付着した液滴を除去することが難しいという問題がある。

また、特許文献１に記載の車載光学センサカバーでは、透光体に付着した異物を含む液滴を除去することが難しい。異物を含む液滴とは、例えば、泥水である。泥水は、雨水などの比較的異物を含まない液滴に比べて、透光体に留まりやすい。このため、洗浄液で透光体を洗浄した場合であっても、透光体から泥水を除去することが難しいという問題がある。

これらの課題は、本発明者らが発見した新規な課題である。

本発明者らは、これらの課題を解決するべく鋭意検討したところ、透光体を振動させる振動加速度を変化させると、透光体に付着した液滴の滑落角が変化することを発見した。

そこで、本発明者らは、透光体を振動させる振動加速度を制御する構成を見出いし、以下の発明に至った。

本発明の一態様の振動装置は、
透光体と、
前記透光体を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる振動部と、
を備える。

このような構成により、液滴の除去性能を向上させることができる。

前記振動部は、前記透光体を３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させてもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

前記振動装置は、さらに、
前記振動部の前記振動加速度を制御する制御部、
を備えてもよい。

このような構成により、振動加速度を容易に制御することができる。

前記振動部は、圧電素子を有し、
前記制御部は、前記圧電素子に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御してもよい。

このような構成により、振動加速度を更に容易に制御することができる。

前記振動部は、前記圧電素子と前記透光体との間に配置される振動体を有し、
前記圧電素子は、円環板状を有し、
前記振動体は、円筒形状を有し、
前記透光体は、円板形状又はドーム形状を有していてもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

前記制御部は、
前記透光体を８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる第１振動モードと、
前記透光体を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる第２振動モードと、
を有し、
前記制御部は、前記振動部を制御し、前記第１振動モードを実行した後、前記第２振動モードを実行してもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

前記振動部は、圧電素子を有し、
前記制御部は、
前記第１振動モードのとき、前記圧電素子に印加する電圧の値を１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下に制御し、
前記第２振動モードのとき、前記圧電素子に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御してもよい。

このような構成により、振動加速度を更に容易に制御することができる。

前記振動装置は、さらに、
前記透光体の変位量に関連する情報を検出し、前記情報を前記制御部に送信する変位検出センサを備え、
前記制御部は、前記情報に基づいて前記振動部の前記振動加速度を制御してもよい。

このような構成により、透光体の変位量に関連する情報に基づいて振動部の振動加速度を制御することができる。

前記振動装置は、さらに、
前記透光体の表面に気体を噴射するブロア装置を備えていてもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

前記振動装置は、さらに、
前記透光体の表面に液体を吐出する吐出装置を備えていてもよい。

このような構成により、透光体の表面に液体を吐出することができ、吐出した液体を透光体の表面から除去することができる。

前記透光体の表面に撥水コーティング層が形成されていてもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

本発明の一態様の振動制御方法は、透光体と、前記透光体を振動させる振動部と、を備える振動装置の振動制御方法であって、
前記振動部によって、前記透光体を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させるステップ、
を含む。

このような構成により、液滴の除去性能を向上させることができる。

前記振動させるステップは、前記透光体を３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させること、を有していてもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

前記振動部は、圧電素子を有し、
前記振動させるステップは、制御部によって、前記圧電素子に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御すること、を有していてもよい。

このような構成により、振動加速度を容易に制御することができる。

前記振動部は、圧電素子を有し、
前記振動させるステップは、
８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる第１振動モードで前記透光体を振動させること、
１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる第２振動モードで前記透光体を振動させること、
を有し、
前記第２振動モードで前記透光体を振動させることは、第１振動モードで前記透光体を振動させることを実施した後に実施されてもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

前記第１振動モードで前記透光体を振動させることは、前記制御部によって、前記圧電素子に印加する電圧の値を１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下に制御すること、を有し、
前記第２振動モードで前記透光体を振動させることは、前記制御部によって、前記圧電素子に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御すること、を有していてもよい。

このような構成により、振動加速度を更に容易に制御することができる。

前記振動制御方法は、さらに、
前記透光体の変位量に関連する情報を検出するステップ、を含み、
振動させるステップは、制御部によって、前記情報に基づいて前記振動部の前記振動加速度を制御すること、を有していてもよい。

このような構成により、透光体の変位量に関連する情報に基づいて振動部の振動加速度を制御することができる。

前記振動制御方法は、さらに、
ブロア装置によって、前記透光体の表面に気体を噴射するステップ、
を含んでいてもよい。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

前記振動制御方法は、さらに、
吐出装置によって、前記透光体の表面に液体を吐出するステップ、
を含んでいてもよい。

このような構成により、透光体の表面に液体を吐出することができ、吐出した液体を透光体の表面から除去することができる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかる振動装置は、車載用の撮像ユニットに適用される。このため、実施の形態１では撮像ユニットに適用される振動装置を例として説明する。なお、振動装置は、車載用の撮像ユニットの用途に限定されない。例えば、振動装置は、セキュリティ向けの監視カメラ、ドローン用の撮像ユニット等にも適用することができる。

［撮像ユニット］
図１は、本発明に係る実施の形態１の振動装置２００を備える撮像ユニット１００の一例を示す概略斜視図である。図２は、図１の撮像ユニット１００の概略断面図である。なお、図中のＸ，Ｙ，Ｚ方向は、それぞれ、撮像ユニット１００の縦方向、横方向、高さ方向を示す。

図１及び図２に示すように、撮像ユニット１００は、筐体１１、撮像部１２及び振動装置２００を備える。

筐体１１は、振動装置２００および撮像部１２を収納する。例えば、筐体１１は、筒状に形成されており、金属または合成樹脂等により形成される。実施の形態１では、図１に示すように、筐体１１が角筒状に形成されているが、円筒状など他の形状であってもよい。筐体１１の一方の端部側にベースプレート１１ａが固定され、他方の端部側に、振動装置２００の透光体２が外部に露出するように配置されている。

撮像部１２は、図２に示すように、本体部材１２ａにより支えられ、筐体１１に固定されたベースプレート１１ａに固定されている。また、撮像部１２には、撮像素子を含む回路（図示省略）が内蔵されている。撮像素子としては、例えば、可視領域から遠赤外領域のいずれかの波長の光を受光する、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ、ボロメーターやサーモパイルなどを挙げることができる。また、撮像部１２の撮像方向に、複数のレンズ（図示省略）を含むレンズユニットが固定されていてもよい。なお、撮像部１２の構造は、レンズの前方に位置する撮像対象物を撮像し得る限り、特に限定されるものではない。

振動装置２００は、透光体２が露出するように筐体１１に取り付けられている。振動装置２００は、撮像部１２の光路上に配置されている。実施の形態１では、振動装置２００においては、透光体２の表面が撮像ユニット１００の高さ方向（Ｚ方向）に沿うように配置されている。

［振動装置］
次に、振動装置２００について詳細に説明する。

図３は、本発明に係る実施の形態１の振動装置２００の一例の概略斜視図である。図４は、図３の振動装置２００の分解斜視図である。図５は、図３の振動装置２００の概略断面図である。図６は、本発明に係る実施の形態１の振動装置２００の一例のブロック図である。なお、図中のＸ，Ｙ，Ｚ方向は、それぞれ、振動装置２００の横方向、厚み方向及び縦方向を示す。

図１－図６に示すように、振動装置２００は、透光体２、振動部３、制御部４及び給電導体５を備える。なお、振動装置２００においては、制御部４及び給電導体５は必須の構成ではない。

＜透光体＞
透光体２は、撮像部１２に含まれる撮像素子などの光学検出素子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。実施の形態１では、透光体２は、撮像部１２を異物の付着から保護するためのカバーである。透光体２の内部に撮像部１２が配置され、透光体２を通して、撮像ユニット１００の外部の撮像対象物の撮像が行われる。

透光体２を形成する材料としては、例えば、透光性のプラスチック、石英、ホウ桂酸などのガラス、透光性のセラミック又は合成樹脂などを用いることができる。透光体２を例えば強化ガラスにより形成することで、透光体２の強度を高めることが可能である。

透光体２は、円板形状を有する。具体的には、振動装置２００の厚み方向（Ｙ方向）から見て、透光体２は円形に形成されている。なお、透光体２の形状は、これに限定されない。例えば、振動装置２００の厚み方向（Ｙ方向）から見て、透光体２は、例えば、多角形、楕円形又は三角形などであってもよい。

透光体２の外周端部は、振動部３に接合されている。透光体２と振動部３との接合は、例えば、接着材又はろう材を用いて行うことができる。または、熱圧着または陽極接合等を用いることもできる。

実施の形態１では、透光体２は、外径２０ｍｍ、厚み２ｍｍの円板形状を有する。また、透光体２は、透光性を有するガラスで形成されている。

＜振動部＞
振動部３は、透光体２を振動させるものである。振動部３は、透光体２を振動装置２００の厚み方向（Ｙ方向）に振動させる。振動部３は、透光体２を所定の振動加速度で振動させるように構成される。所定の振動加速度は、１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下であることが好ましい。より好ましくは、所定の振動加速度は、３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下である。

振動部３は、円筒状の形状を有する。実施の形態１では、振動部３は、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、高さ１１ｍｍの円筒形状を有する。なお、振動部３は、内径１６ｍｍ以上３６ｍｍ以下、外径２２ｍｍ以上４０ｍｍ以下、高さ９ｍｍ以上４０ｍｍ以下の円筒形状であってもよい。

振動部３は、圧電素子６と、振動体７と、を備える。

圧電素子６は、振動体７を介して透光体２を振動させる。また、圧電素子６は、給電導体５に接続されている。圧電素子６は、給電導体５から給電されることによって振動する。即ち、圧電素子６は、給電導体５から電圧が印加されることによって振動する。

例えば、圧電素子６は円環板状を有する。円環板状とは、板状部材が環状に形成されている形状を意味する。

圧電素子６は、圧電体と、給電導体５と接続される電極と、を有する。圧電体を形成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸・ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：ＰｂＴｉＯ_３・ＰｂＺｒＯ_３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ_２Ｏ_６）、チタン酸ビスマス（Ｂｉ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２）、（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ_３などの適宜の圧電セラミックス、又はＬｉＴａＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３などの適宜の圧電単結晶などを用いることができる。電極は、例えば、Ｎｉ電極であってもよい。電極は、スパッタリング法により形成される、Ａｇ又はＡｕなどの金属薄膜からなる電極であってもよい。あるいは、電極はスパッタリングの他、めっき、蒸着でも形成可能である。

実施の形態１では、圧電素子６は、外径２２ｍｍ、内径１６ｍｍ、厚み１ｍｍの円環板状を有する。また、圧電素子６を形成する圧電体は、チタン酸・ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ_３）で形成されている。

振動体７は、圧電素子６と透光体２との間に配置される。振動体７は、例えば、接着材により、圧電素子６と透光体２とに接合される。振動体７は、圧電素子６の振動を増幅し、透光体２に伝達する。

例えば、振動体７は、振動装置２００の厚さ方向（Ｙ方向）に延びる円筒形状を有する。具体的には、振動体７は、円形の筒状体７ａと、透光体２と接続される側の端部に設けられた円環板状部７ｂと、を有する。

筒状体７ａは、厚みが薄くなる薄肉部７ｃを有する。薄肉部７ｃは、筒状体７ａにおいて、透光体２が接続される端部と圧電素子６が接続される端部との間に設けられている。これにより、圧電素子６による振動を効率的に透光体２に伝達することができる。

円環板状部７ｂは、筒状体７ａの中心に向かって延びる板状部材である。円環板状部７ｂには、透光体２が接合される。例えば、円環板状部７ｂの厚みは、筒状体７ａの厚みよりも小さく、薄肉部７ｃと略同じである。

例えば、振動体７は、金属により形成される。振動体７を形成する金属としては、例えば、ステンレス、４２アロイ、５０アロイ、インバー、スーパーインバー、コバール、アルミニウム、またはジュラルミン等を使用することができる。または、振動体７は、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックで形成されていてもよい。振動体７は、Ｓｉなどの半導体により形成されてもよい。振動体７は、絶縁材料で覆われていてもよい。

実施の形態１では、振動体７は、内径１６ｍｍ、外径２２ｍｍ、高さ８ｍｍの円筒形状を有する。また、振動体７は、ステンレス（ＳＵＳ３０３）で形成されている。

＜制御部＞
制御部４は、振動部３の振動加速度を制御する。制御部４は、給電導体５を介して振動部３の圧電素子６に接続されている。制御部４は、給電回路を有し、給電導体５を介して圧電素子６に給電している。すなわち、制御部４は、給電導体５を介して圧電素子６に電圧を印加している。これにより、制御部４は、振動部３の振動を制御している。

実施の形態１では、制御部４は、圧電素子６に印加する電圧値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御している。これにより、制御部４は、振動部３の振動の大きさを制御し、透光体２の振動加速度を、１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下に制御することができる。

好ましくは、制御部４は、圧電素子６に印加する電圧値を５Vｐ－ｐ以上８Vｐ－ｐ以下に制御している。これにより、制御部４は、振動部３の振動の大きさを制御し、透光体２の振動加速度を、３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下に制御することができる。

制御部４は、制御中枢としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等により構成される。また、制御部４は、ＣＰＵが動作するためのプログラムまたは制御データ等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵのワークエリアとして機能するＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、周辺機器との信号の整合性を保つための入出力インタフェース等を有する。

＜給電導体＞
給電導体５は、制御部４と圧電素子６とを接続する。給電導体５は、制御部４に含まれる給電回路に接続され、給電回路から圧電素子６に給電する。

給電導体５は、導電性を有する材料で形成されている。給電導体５を形成する材料は、例えば、ステンレス鋼、ベリリウム銅、洋白、銅などの金属である。

［滑落角と付着エネルギーの関係］
次に、滑落角と付着エネルギーの関係について説明する。

滑落角とは、液滴を水平な固体表面上に付着させ、固体表面を水平から徐々に傾斜させたときに、液滴が下方に滑り始めるときの、水平面と固体表面との角度である。図７は、滑落角と付着エネルギーとの関係の一例を説明する概略図である。図７に示す関係はＷｏｌｆｒａｍの提唱した付着エネルギーの計算式で表すことができる。

Ｅは付着エネルギー、ｒは接触半径、ｍは液滴質量、ｇは重力加速度、θは滑落角を示す。上記数式は、水とパラフィンの滑落角θが液滴５０と固体５１との接触面の半径ｒに比例することから実験的に見出した値で、滑落角θでは液滴５０の重力の傾斜方向成分と接触円周縁部にはたらく付着力がつり合っていると仮定している。また、この指標は実験的に液量や傾斜角などに左右されない、液体と固体の組合せだけで一意的に決定される評価指標とされている。

上記数式から、滑落角θが小さくなると付着エネルギーＥが小さくなることがわかる。即ち、滑落角θが小さくなると、液滴５０が固体表面に付着しにくくなる。

振動装置２００においては、透光体２を所定の振動加速度で振動させることによって、滑落角θを小さくし、液滴が透光体２の表面に留まろうとする付着エネルギーＥを小さくしている。これにより、透光体２に付着する液滴を除去しやすくしている。

［滑落角と振動加速度との関係］
図８は、滑落角と振動加速度との関係の一例を示す概略図である。図８は、振動加速度の変化に対する滑落角の変化を示す。なお、振動加速度の算出は以下に記載の方法で行った。

共振周波数６０ｋＨｚ付近の振動部３の圧電素子６に、電源（Ｋｅｙｓｉｇｈｔ社：Ｅ２６１０４Ａ）とファンクションジェネレータ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ社：ＡＧＦ１０２２）とにより信号を供給して振動を励振させる。振動部３の振動により励振した透光体２の変位をレーザー変位計（オリンパス社：ＢＸ５１Ｍ）にて検出し、マルチメータ（Ｋｅｙｓｉｇｈｔ社：２１１０）とオシロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏ社：オシロスコープＴＢＳ１１０４）とにより計測した。振動加速度をα、周波数をｆ、振幅（変位量）をＡとし、α＝（２πｆ）^２Ａの式により振動加速度を算出した。

図８に示すように、振動加速度αが１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下であるとき、滑落角θは４０度以下になる（図８の「Ａ１」参照）。滑落角θが４０度以下になると、液滴の付着エネルギーＥは、透光体２の表面から外部へ滑落していく力よりも小さくなる。このため、透光体２に液滴が留まりにくくなり、液滴は透光体２の外部へ流れていく。これにより、液滴の除去性能が向上する。

また、振動加速度αが３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下であるとき、滑落角θは２２度以下になる（図８の「Ａ２」参照）。滑落角θが２２度以下になると、液滴の付着エネルギーＥは、更に小さくなる。このため、液滴が透光体２の外部へ流れていきやすくなり、更に、液滴の除去性能が向上する。

振動加速度αが１．５×１０^５ｍ／ｓ^２より小さいとき、又は８．０×１０^５ｍ／ｓ^２より大きいとき、滑落角θは４０度より大きくなる。滑落角θが４０度より大きくなると、液滴の付着エネルギーＥは、透光体２の表面から外部へ滑落していく力よりも大きくなる。このため、振動加速度αが３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下であるときに比べて、液滴が滑落しにくくなる

したがって、振動加速度αは、１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下であることが好ましい。より好ましくは、振動加速度αは、３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下である。振動加速度αが当該所定の範囲に制御されることによって、透光体２の表面に付着した液滴の滑落性が他の範囲に比べて向上する。

実施の形態１では、制御部４は、振動部３の圧電素子６に印加する電圧値を制御することによって、振動加速度αを制御している。具体的には、制御部４は、給電導体５を介して圧電素子６に電圧を印加している。制御部４は、圧電素子６に印加される交流電圧のピークピーク値（Ｖｐ－ｐ）を制御している。

図９は、滑落角と印加電圧との関係の一例を示す概略図である。図９に示すように、制御部４は、圧電素子６に印加する電圧を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御することによって、振動加速度αを１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下とすることができる。これにより、滑落角θを４０度以下にすることができる（図９の「Ｂ１」参照）。

また、制御部４は、圧電素子６に印加する電圧を５Vｐ－ｐ以上８Vｐ－ｐ以下に制御に制御することによって、振動加速度αを３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下とすることができる。これにより、滑落角θを２２度以下にすることができる（図９の「Ｂ２」参照）。

［動作］
振動装置２００の動作の一例、即ち、振動制御方法の一例について説明する。なお、振動制御方法は、振動装置２００を制御する方法である。

図１０は、本発明に係る実施の形態１の振動制御方法の一例のフローチャートである。図１１は、本発明に係る実施の形態１の振動装置２００の動作の一例を示す概略図である。

図１０に示すように、ステップＳＴ１０では、振動部３によって透光体２を所定の振動加速度で振動させる。所定の振動加速度は、１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下であることが好ましい。より好ましくは、所定の振動加速度は、３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下である。

図１１に示すように、透光体２が所定の振動加速度で、透光体２の厚み方向（Ｙ方向）に振動する。これにより、透光体２の表面に付着した液滴６０は、滑落していき、透光体２の表面から除去される。

図１０に戻って、実施の形態１では、ステップＳＴ１０は、制御部４によって、振動部３の圧電素子６に印加する電圧値を制御するステップＳＴ１１を含む。

ステップＳＴ１１では、制御部４は、圧電素子６に印加する電圧値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御する。好ましくは、制御部４は、圧電素子６に印加する電圧値を５Vｐ－ｐ以上８Vｐ－ｐ以下に制御する。

このように、実施の形態１の振動制御方法では、ステップＳＴ１０及びＳＴ１１を実行することによって、透光体２を振動させ、透光体２に付着した液滴を除去することができる。

［効果］
実施の形態１に係る振動装置２００及び振動制御方法によれば、以下の効果を奏することができる。

振動装置２００は、透光体２と、振動部３と、を備える。振動部３は、透光体を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させるように構成されている。このような構成により、透光体２に付着した液滴の除去性能を向上させることができる。具体的には、透光体２に付着した液滴の滑落角を小さくすることによって、液滴の付着エネルギーを小さくすることができる。これにより、透光体２の表面から液滴が滑落しやすくなり、透光体２の表面から液滴を除去しやすくなる。

振動部３は、透光体２を３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させることが好ましい。このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。具体的には、滑落角をより小さくすることによって、液滴の付着エネルギーを更に小さくすることができる。これにより、透光体２の表面から液滴がより滑落しやすくなり、透光体２の表面から液滴を更に除去しやすくなる。

振動装置２００は、更に、振動部３の振動加速度を制御する制御部４を備える。このような構成により、振動部３の振動加速度を容易に制御することができる。

振動部３は、圧電素子６を有する。制御部４は、圧電素子６に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御する。このような構成により、振動加速度を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下に容易に制御することができる。

振動部３は、圧電素子６と透光体２との間に配置される振動体７を有する。圧電素子６は、円環板状を有する。振動体７は、円筒形状を有する。透光体２は、円板形状を有する。このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

振動制御方法は、透光体２と、透光体を振動させる振動部３と、を備える振動装置２００の振動制御方法であって、振動部３によって、透光体２を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させるステップＳＴ１０、を含む。このような構成により、透光体２に付着した液滴の除去性能を向上させることができる。具体的には、透光体２に付着した液滴の滑落角を小さくすることによって、液滴の付着エネルギーを小さくしている。これにより、透光体２の表面から液滴が滑落しやすくなり、透光体２の表面から液滴を除去しやすくなる。

振動させるステップＳＴ１０は、透光体２を３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させること、を有する。このような構成により、このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

振動部３は、圧電素子６を有し、振動させるステップＳＴ１０は、圧電素子６に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御するステップＳＴ１１を含む。このような構成により、振動加速度を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下に容易に制御することができる。

なお、実施の形態１では、撮像ユニット１００に適用される振動装置２００の例を説明したが、これに限定されない。図１２は、実施の形態１にかかる振動装置２００を概略的に示す図である。図１２に示すように、振動装置２００が単体で使用されてもよい。あるいは、振動装置２００は、撮像素子以外の光学検出素子を備えるユニットに適用されてもよい。

実施の形態１では、透光体２が円板状である例について説明したが、これに限定されない。透光体２は板状を有していればよい。例えば、振動装置２００の厚み方向（Ｙ方向）から見て、透光体２の形状は、多角形、楕円形又は三角形などであってもよい。

図１３は、本発明に係る実施の形態１の変形例の振動装置２０１の概略断面図である。図１３に示すように、振動装置２０１は、透光体２ａと、振動部３と、を備える。振動装置２０１において、透光体２は、ドーム状に形成されている。ドーム状とは、板状部材が半球状に形成された形状を意味する。このような構成であっても、振動装置２００と同様の効果を奏する。また、撮像ユニットにおいては、透光体２ａがドーム状の形状を有する場合、撮像部１２の視野を広くすることができる。

実施の形態１では、振動部３が振動体７を備える例について説明したが、これに限定されない。振動体７は必須の構成ではない。振動部３は、透光体２を振動させる素子を備えていればよい。例えば、振動部３は、圧電素子６のみを備える構成であってもよい。

実施の形態１では、振動装置２００が制御部４を備える例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部４は、振動装置２００とは別体の装置に含まれていてもよい。

実施の形態１では、振動制御方法がステップＳＴ１０及びＳＴ１１を含む例について説明したが、これに限定されない。例えば、図１０に示すステップＳＴ１０及びＳＴ１１は、統合されてもよいし、分割されてもよい。あるいは、図１０に示すフローチャートは、追加のステップを含んでいてもよい。例えば、振動を開始するトリガ情報を取得するステップを追加してもよい。この場合、ステップＳＴ１０は、トリガ情報に基づいて振動部３による振動を開始してもよい。

実施の形態１では、透光体２が透光性を有するカバーである例について説明したが、これに限定されない。例えば、透光体２はレンズであってもよい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係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と同一又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１４は、本発明に係る実施の形態２の振動装置２０２を備える撮像ユニット１０１の一例を示す概略斜視図である。図１５は、図１４の撮像ユニット１０１の概略断面図である。図１６は、本発明に係る実施の形態２の振動装置２０２の一例のブロック図である。

実施の形態２では、ブロア装置８を備える点で、実施の形態１と異なる。

図１４－図１６に示すように、振動装置２０２は、実施の形態１の振動装置２００の構成に加えて、ブロア装置８を備える。

＜ブロア装置＞
ブロア装置８は、透光体２の表面に気体を噴射する。ブロア装置８は、筐体１１の上面に配置されている。ブロア装置８は、配管８１と、配管８１の先端に設けられるブロアヘッド８２と、配管８１に気体を供給するポンプ８３と、を有する。配管８１とブロアヘッド８２との内部には、気体が流通する流路８４が形成されている。

例えば、ブロア装置８から噴射される気体は、空気である。

配管８１は、筐体１１の上面に配置され、透光体２に向かって延びている。実施の形態２では、配管８１は振動装置２０２の厚み方向（Ｙ方向）に延びている。配管８１は、ポンプ８３に接続されている。

ブロアヘッド８２は、配管８１の先端に設けられ、噴射される気体の向きを規定している。ブロアヘッド８２は、透光体２に向かって設けられている。実施の形態２では、ブロアヘッド８２は、振動装置２０２の縦方向（Ｚ方向）を向いている。例えば、ブロアヘッド８２は、重力が働く方向を向いていてもよい。

ポンプ８３は、配管８１に接続されており、配管８１及びブロアヘッド８２の内部に設けられた流路８４に気体を供給する。

実施の形態２では、ブロア装置８は、制御部４によって制御される。具体的には、制御部４は、ポンプ８３を制御することによって、ブロアヘッド８２からの気体の噴射を制御する。

［動作］
振動装置２０２の動作の一例、即ち、振動制御方法の一例について説明する。なお、振動制御方法は、振動装置２０２を制御する方法である。

図１７は、本発明に係る実施の形態２の振動制御方法の一例のフローチャートである。図１７に示すステップＳＴ１０及びＳＴ１１は、実施の形態１の図１０に示すステップＳＴ１０及びＳＴ１１と同様であるため、詳細な説明を省略する。図１８は、本発明に係る実施の形態２の振動装置２０２の動作の一例を示す概略図である。

図１７に示すように、ステップＳＴ２０では、ブロア装置８によって、透光体２の表面に気体を噴射する。具体的には、ステップＳＴ２０では、制御部４がポンプ８３を制御することによって、配管８１に気体を供給する。ポンプ８３から供給された気体は、配管８１内部に設けられた流路８４を通って、ブロアヘッド８２から噴射される。ブロアヘッド８２は、透光体２の表面に向かって配置されている。このため、ブロアヘッド８２から透光体２の表面に向かって気体が噴射される。ブロアヘッド８２から噴射された気体の風圧によって、透光体２の表面に付着した液滴の滑落が促進される。

図１８に示すように、ブロア装置８によって透光体２の表面に気体が噴射されると、透光体２の表面に付着している液滴６０が滑落しやすくなる。具体的には、振動部３の振動により、液滴６０の滑落角θが小さくなっているため、液滴６０が気体の流れによって滑落しやすくなっている。これにより、透光体２の表面から液滴６０をより容易に除去することができる。

［効果］
実施の形態２に係る振動装置２０２及び振動制御方法によれば、以下の効果を奏することができる。

振動装置２０２は、透光体２の表面に気体を噴射するブロア装置８を備える。このような構成により、透光体２の表面に付着した液滴がブロア装置８から噴射される気体によって容易に除去することができる。具体的には、振動部３による振動によって、透光体２の表面に付着している液滴６０の滑落角θを小さくし、液滴６０が滑落しやすい状態となっている。この状態で、透光体２の表面に気体を噴射することによって、透光体２の表面から液滴が滑落しやすくなる。その結果、液滴の除去性能を更に向上させることができる。

振動装置２０２によれば、振動部３による振動と、ブロア装置８による気体の噴射によって、透光体２の表面に付着した液滴をより短時間で除去することができる。

また、振動装置２０３によれば、振動部３による振動によって液滴が滑落しやすくなっているため、ポンプ８３の低出力化が可能となり、低コスト化及び低消費電力化を実現することができる。

実施の形態２の振動制御方法は、透光体２の表面に気体を噴射するステップＳＴ２０を含む。このような構成により、透光体２の表面に付着した液滴がブロア装置８から噴射される気体によって容易に除去することができる。

なお、実施の形態２では、ブロア装置８の配管８１が筐体１１の上面に配置される例について説明したが、これに限定されない。ブロア装置８の配管８１は、筐体１１の内部に配置されていてもよいし、筐体１１の側面又は底面に配置されていてもよい。

実施の形態２では、ブロア装置８がポンプ８３を備える例について説明したが、これに限定されない。ブロア装置８は、制御部４によって制御可能であって、気体を供給できる装置を備えていればよい。

実施の形態２では、ブロアヘッド８２が振動装置２０２の縦方向（Ｚ方向）を向いている例について説明したが、これに限定されない。ブロアヘッド８２は、気体を透光体２の表面に噴射できる方向を向いていればよい。例えば、ブロアヘッド８２は、透光体２の表面に対して斜めに向かって配置されていてもよい。

実施の形態２では、振動制御方法がステップＳＴ１０、ＳＴ１１及びＳＴ２０を含む例について説明したが、これに限定されない。例えば、図１７に示すステップＳＴ１０、ＳＴ１１及びＳＴ２０は、統合されてもよいし、分割されてもよい。あるいは、図１７に示すフローチャートは、追加のステップを含んでいてもよい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係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１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１と同一又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１と重複する記載は省略する。

図１９は、本発明に係る実施の形態３の振動装置２０３を備える撮像ユニット１０２の一例を示す概略断面図である。図２０は、本発明に係る実施の形態３の振動装置２０３の一例のブロック図である。

実施の形態３では、吐出装置９を備える点で、実施の形態１と異なる。

図１９及び図２０に示すように、振動装置２０３は、実施の形態１の振動装置２００の構成に加えて、吐出装置９を備える。

＜吐出装置＞
吐出装置９は、透光体２の表面に液体を吐出する。吐出装置９は、筐体１１の上面に配置されている。吐出装置９は、配管９１と、配管９１の先端に設けられる吐出ヘッド９２と、配管９１に液体を供給するポンプ９３と、を有する。配管９１と吐出ヘッド９２との内部には、液体が流通する流路９４が形成されている。

例えば、吐出装置９から吐出される液体は、洗浄液である。

配管９１は、筐体１１の上面に配置され、透光体２に向かって延びている。実施の形態３では、配管９１は振動装置２０３の厚み方向（Ｙ方向）に延びている。配管９１は、ポンプ９３に接続されている。

吐出ヘッド９２は、配管９１の先端に設けられ、吐出される液体の向きを規定している。吐出ヘッド９２は、透光体２に向かって設けられている。実施の形態３では、吐出ヘッド９２は、振動装置２０３の縦方向（Ｚ方向）を向いている。例えば、吐出ヘッド９２は、重力が働く方向を向いていてもよい。

ポンプ９３は、配管９１に接続されており、配管９１及び吐出ヘッド９２の内部に設けられた流路９４に液体を供給する。

実施の形態３では、吐出装置９は、制御部４によって制御される。具体的には、制御部４は、ポンプ９３を制御することによって、吐出ヘッド９２からの液体の吐出を制御する。

［動作］
振動装置２０３の動作の一例、即ち、振動制御方法の一例について説明する。なお、振動制御方法は、振動装置２０３を制御する方法である。

図２１は、本発明に係る実施の形態３の振動制御方法の一例のフローチャートである。図２１に示すステップＳＴ１０及びＳＴ１１は、実施の形態１の図１０に示すステップＳＴ１０及びＳＴ１１と同様であるため、詳細な説明を省略する。図２２は、本発明に係る実施の形態３の振動装置２０３の動作の一例を示す概略図である。

図２１に示すように、ステップＳＴ３０では、吐出装置９によって、透光体２の表面に液体を吐出する。具体的には、ステップＳＴ３０では、制御部４がポンプ９３を制御することによって、配管９１に液体を供給する。ポンプ９３から供給された気体は、配管９１内部に設けられた流路９４を通って、吐出ヘッド９２から噴射される。吐出ヘッド９２は、透光体２の表面に向かって配置されている。このため、吐出ヘッド９２から透光体２の表面に向かって液体が吐出される。

図２２に示すように、吐出装置９は、透光体２の表面に液体６１を吐出する。液体６１が洗浄液である場合、透光体２の表面に付着している汚れなどの異物６２が液体６１によって除去される。

透光体２の表面に液体６１を吐出した後、ステップＳＴ１０及びＳＴ１１を実行することによって、透光体２の表面に付着した液滴６０を除去する。

［効果］
実施の形態３に係る振動装置２０３及び振動制御方法によれば、以下の効果を奏することができる。

振動装置２０３は、透光体２の表面に液体６１を吐出する吐出装置９を備える。このような構成により、透光体２の表面に液体６１を吐出することができる。また、透光体２の表面に液体６１を吐出した後、振動部３による振動によって、透光体２の表面に付着した液滴６０を除去することができる。

振動装置２０３によれば、振動部３による振動によって液滴６０が滑落しやすくなっているため、ポンプ９３の低出力化が可能となり、低コスト化及び低消費電力化を実現することができる。

例えば、吐出装置９から吐出される液体６１が洗浄液である場合、液体６１によって透光体２の表面を洗浄することができる。これにより、透光体２の表面に付着した汚れなどの異物６２を除去することができる。液体６１によって透光体２の表面を洗浄した後、振動部３による振動によって透光体２の表面から液滴６０を容易に除去することができる。

実施の形態３の振動制御方法は、透光体２の表面に液体６１を吐出するステップＳＴ３０を含む。このような構成により、透光体２の表面に液体６１を吐出することができる。また、透光体２の表面に液体６１を吐出した後、振動部３による振動によって、透光体２の表面に付着した液滴６０を除去することができる。

なお、実施の形態３では、吐出装置９の配管９１が筐体１１の上面に配置される例について説明したが、これに限定されない。吐出装置９の配管９１は、筐体１１の内部に配置されていてもよいし、筐体１１の側面又は底面に配置されていてもよい。

実施の形態３では、吐出装置９がポンプ９３を備える例について説明したが、これに限定されない。吐出装置９は、制御部４によって制御可能であって、液体を供給できる装置を備えていればよい。

実施の形態３では、吐出ヘッド９２が振動装置２０３の縦方向（Ｚ方向）を向いている例について説明したが、これに限定されない。吐出ヘッド９２は、液体６１を透光体２の表面に吐出できる方向を向いていればよい。例えば、吐出ヘッド９２は、透光体２の表面に対して斜めに向かって配置されていてもよい。

実施の形態３では、吐出装置９から吐出される液体６１が洗浄液である例について説明したが、これに限定されない。例えば、吐出装置９から吐出される液体６１は、コーティング材であってもよい。

実施の形態３では、振動装置２０３が吐出装置９による液体６１の吐出後に、振動部３による振動を実行する例について説明したが、これに限定されない。例えば、振動装置２０３は、吐出装置９による液体６１の吐出と、振動部３による振動と、を並行して実行してもよい。あるいは、振動装置２０３は、振動部３による振動を実行している途中で、吐出装置９による液体６１の吐出を実行してもよい。

実施の形態３では、振動制御方法がステップＳＴ１０、ＳＴ１１及びＳＴ３０を含む例について説明したが、これに限定されない。例えば、図２１に示すステップＳＴ１０、ＳＴ１１及びＳＴ３０は、統合されてもよいし、分割されてもよい。あるいは、図２１に示すフローチャートは、追加のステップを含んでいてもよい。

実施の形態３では、ステップＳＴ３０の後に、ステップＳＴ１０及びＳＴ１１を実行する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ステップＳＴ１０及びＳＴ１１は、ステップＳＴ３０と並行して実行されてもよいし、ステップＳＴ３０を実行する前から実行されていてもよい。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態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１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１と同一又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１と重複する記載は省略する。

図２３は、本発明に係る実施の形態４の振動装置２０４の一例の部分拡大断面図である。

実施の形態４では、撥水コーティング層２０を備える点で、実施の形態１と異なる。

図２３に示すように、振動装置２０４において、透光体２の表面に撥水コーティング層２０が形成されている。

＜撥水コーティング層＞
撥水コーティング層２０は、液体をはじく層である。例えば、撥水コーティング層２０は、透光体２の表面よりも接触角が大きい部材で形成されている。実施の形態４では、透光体２の表面全体に撥水コーティング層２０が形成されている。

撥水コーティング層２０は、例えば、フッ素系のコーティング材またはシリコーン系のコーティング材を透光体２の表面に塗布することで形成することができる。フッ素系のコーティング材としては、例えば、パーフルオロアルキル基を有する化合物を主成分とするもの、またはパーフルオロアルキル基（アルキル基のＨをＦに置換したもの）を有する化合物を主成分とするもの等がある。フッ素系コーティング材の具体例として、例えば、フッ素系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。シリコーン系のコーティング材とは、例えば、主鎖部分がケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との直接結合からなる部分を有する材料であり、その一例としてシリコーンオイル等が挙げられる。

［効果］
実施の形態４に係る振動装置２０４によれば、以下の効果を奏することができる。

振動装置２０４において、透光体２の表面に撥水コーティング層２０が形成されている。このような構成により、透光体２の表面に付着した液滴を容易に除去することができる。具体的には、撥水コーティング層２０によって、透光体２の表面よりも接触角を大きくすることができる。これにより、液滴の付着エネルギーを小さくし、透光体２の表面から液滴が除去しやすくなる。

また、透光体２の表面から液滴をより短時間で除去することができる。

また、撥水コーティング層２０によって、透光体２の表面に液滴が付着することを抑制することもできる。

なお、実施の形態４では、透光体２の表面全体に撥水コーティング層２０が形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、透光体２の表面の一部に撥水コーティング層２０が形成されていてもよい。

実施の形態４では、撥水コーティング層２０がフッ素系のコーティング材またはシリコーン系のコーティング材で形成されているについて説明したが、これに限定されない。例えば、撥水コーティング層２０は、凹凸によって液体をはじく構成を有していてもよい。

図２４は、撥水コーティング層２０ａの一例の概略図である。図２４に示すように、撥水コーティング層２０ａは、複数の突起２１を含む。複数の突起２１は、例えば、円柱形状を有する。複数の突起２１は、互いに間隔を有して配置されている。複数の突起２１の大きさ（例えば、直径または一辺の長さ）及び配置間隔は、５００ｎｍ以下であるとよい。

複数の突起２１は、例えば、透光体２の表面に粒子径４０～１００ｎｍ程度のシリカナノ微粒子を含む溶液をスピンコートしてゾルゲル反応させることで形成することができる。または、表面に微細凹凸形状を有するモールドにより、透光体２の表面に形状を転写して形成することができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係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１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１と同一又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１と重複する記載は省略する。

図２５は、本発明に係る実施の形態５の振動装置２０５の一例を示す概略断面図である。図２６は、本発明に係る実施の形態５の振動装置２０５の一例のブロック図である。

実施の形態５では、変位検出センサ１０を備える点で、実施の形態１と異なる。

図２５及び図２６に示すように、振動装置２０５は、実施の形態１の振動装置２００の構成に加えて、変位検出センサ１０を備える。

＜変位検出センサ＞
変位検出センサ１０は、透光体２の変位量に関連する情報を検出する。変位量に関連する情報とは、透光体２の厚み方向における変位量を算出可能な情報である。実施の形態５では、変位検出センサ１０はレーザドップラ変位計であり、変位量に関連する情報は電圧値である。変位検出センサ１０は、振動装置２０４の内側から透光体２の裏面にレーザ光を照射し、レーザ光のドップラを利用して非接触で変位量に関連する情報を取得する。

なお、変位検出センサ１０は、レーザドップラ変位計に限定されず、透光体２の変位量に関連する情報を取得可能なセンサであればよい。例えば、変位検出センサ１０は、超音波センサ、マイク、レーザセンサであってもよい。また、変位量に関連する情報は電圧値に限定されず、透光体２の変位量を算出可能な情報であればよい。あるいは、変位量に関連する情報は、透光体２の変位量であってもよい。

変位検出センサ１０は、検出した情報を制御部４に送信する。

制御部４は、変位検出センサ１０から変位量に関連する情報を受信し、受信した情報に基づいて振動部３の振動加速度を制御する。具体的には、制御部４は、受信した情報に基づいて透光体２の変位量を算出する。制御部４は、算出した変位量に基づいて振動部３の振動加速度を制御する。

［動作］
振動装置２０５の動作の一例、即ち、振動制御方法の一例について説明する。なお、振動制御方法は、振動装置２０５を制御する方法である。

図２７は、本発明に係る実施の形態５の振動制御方法の一例のフローチャートである。図２７に示すステップＳＴ４４は、実施の形態１の図１０に示すステップＳＴ１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。図２８は、本発明に係る実施の形態５の振動装置２０５の動作の一例を示す概略図である。図２８（ａ）は透光体２の変位量の時間変化の一例を示す。図２８（ｂ）は振動部３の振動加速度の時間変化の一例を示す。図２８（ｃ）は各時間における振動装置２０５の動作の一例を示す。

図２７及び図２８に示すように、ステップＳＴ４０では、振動部３によって透光体２を検出振動モードで振動させる。検出振動モードとは、透光体２の変位量を検出するために透光体２を振動させるモードである。検出振動モードでは、制御部４は、振動部３を制御し、透光体２を検出用振動加速度α_ａで振動させる。検出用振動加速度α_ａは、変位検出センサ１０によって透光体２の変位量の変化が検出可能な値に設定される。検出用振動加速度α_ａは、例えば、１．５×１０^５ｍ／ｓ^２未満に設定される。この場合、透光体２は、厚み方向に１μｍ未満で変位する。

ステップＳＴ４１では、変位検出センサ１０によって透光体２の変位量に関連する情報を検出する。実施の形態５では、変位検出センサ１０は、レーザドップラ変位計であるため、変位量に関連する情報として電圧値の情報を取得する。

ステップＳＴ４２では、変位検出センサ１０によって変位量に関連する情報を制御部４に送信する。制御部４は、変位検出センサ１０から変位量に関連する情報を受信し、受信した情報に基づいて透光体２の変位量を算出する。

図２８に示すように、検出振動モードにおいて透光体２に液滴が付着していないとき（ｔ＝ｔ０）、透光体２の変位量は略一定となる。透光体２に液滴が付着してくると（ｔ＝ｔ１）、透光体２の変位量が小さくなっていく。即ち、透光体２に付着する液滴の量が増えてくると、透光体２の変位量が小さくなる。このように、透光体２に付着する液滴の量と、透光体２の変位量とは、反比例の関係にある。このため、制御部４は、透光体２の変位量に基づいて、透光体２に付着している液滴の量を推定することができる。

ステップＳＴ４３では、制御部４によって、透光体２の変位量が閾値Ｓ１より小さいか否かを判定する。ステップＳＴ４３では、変位量が閾値Ｓ１以上である場合、フローはステップＳＴ４１に戻る。変位量が閾値Ｓ１より小さい場合、フローはＳＴ４４に進む。

ステップＳＴ４４では、振動部３によって透光体２を液滴除去振動モードで振動させる。ステップＳＴ４４は、実施の形態１のステップＳＴ１０と同様である。制御部４は、ステップＳＴ４４を所定の時間実行した後、ステップＳＴ４４を終了する。透光体２は液滴除去振動モードで振動することによって、透光体２の表面から液滴を除去する。なお、液滴除去振動モードとは、実施の形態１のステップＳＴ１０で説明した振動を生じさせるモードであり、所定の振動加速度、即ち、１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で透光体２を振動させる。

図２８に示すように、透光体２が液滴除去振動モードで振動すると（ｔ＝ｔ２）、透光体２に付着した液滴が滑落していく。液滴除去振動モードを所定の時間実行すると（ｔ＝ｔ３）、透光体２に付着した液滴がほぼ滑落する。その後、制御部４は、検出振動モードに戻る。

このように、実施の形態５の振動装置２０５では、透光体２の変位量に基づいて、透光体２の振動加速度を制御している。

［効果］
実施の形態５に係る振動装置２０５によれば、以下の効果を奏することができる。

振動装置２０５は、透光体２の変位量に関連する情報を検出し、検出した情報を制御部４に送信する変位検出センサ１０を備える。制御部４は、受信した情報に基づいて振動部３の振動加速度を制御する。

振動制御方法は、透光体２の変位量に関連する情報を検出するステップＳＴ４１を含む。振動させるステップは、制御部４によって、検出した情報に基づいて振動部３の振動加速度を制御するステップＳＴ４２～ＳＴ４４を有する。このような構成により、透光体２の変位量に関連する情報に基づいて振動部３の振動加速度を制御することができる。

このような構成により、透光体２の変位量に関連する情報に基づいて振動部３の振動加速度を制御することができる。これにより、透光体２に付着した液滴の量が増えてきた適切なタイミングで、所定の振動加速度、即ち、１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で透光体２を振動させることができる。

なお、実施の形態５では、検出用振動加速度α_ａが１．５×１０^５ｍ／ｓ^２未満に設定される例について説明したが、これに限定されない。検出用振動加速度α_ａは、透光体２の変位量の変化を検出可能な振動加速度に設定されていればよい。

実施の形態５では、制御部４がステップＳＴ４４の液滴除去モードを所定の時間実行した後に終了する例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部４は、透光体２の変位量に基づいて液滴除去モードの終了タイミングを決定してもよい。また、ステップＳＴ４４が終了した後、検出振動モードを開始してもよい。検出振動モードは、常時実行されていてもよいし、定期的に実行されてもよい。

図３０は、本発明に係る実施の形態５の変形例の振動制御方法の一例のフローチャートである。図３０に示すように、変形例の振動制御方法は、ステップＳＴ４５～ＳＴ４７を更に含む。

ステップＳＴ４５では、ステップＳＴ４１と同様に、変位検出センサ１０によって透光体２の変位量に関連する情報を検出する。

ステップＳＴ４６では、ステップＳＴ４２と同様に、変位検出センサ１０によって変位量に関連する情報を制御部４に送信する。制御部４は、変位検出センサ１０から変位量に関連する情報を受信し、受信した情報に基づいて透光体２の変位量を算出する。

ステップＳＴ４７では、制御部４によって、透光体２の変位量が閾値Ｓ２以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ４７では、変位量が閾値Ｓ２より小さい場合、フローはステップＳＴ４４に戻る。これにより、ステップＳＴ４４の液滴除去振動モードでの振動を続行する。変位量が閾値Ｓ２以上である場合、フローは終了する。これにより、ステップＳＴ４４の液滴除去振動モードでの振動を終了する。

このように、透光体２の変位量に基づいて、液滴除去振動モードでの振動の終了を決定することによって、より適切なタイミングで液滴を除去するための振動を終了させることができる。

（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係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５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５と同一又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５と重複する記載は省略する。

図３０は、本発明に係る実施の形態６の振動制御方法の一例のフローチャートである。図３０に示すステップＳＴ５０～ＳＴ５３及びＳＴ５５は、実施の形態５の図２７に示すステップＳＴ４０～ＳＴ４４と同様であるため、詳細な説明を省略する。図３１は、本発明に係る実施の形態６の振動装置の動作の一例を示す概略図である。図３１（ａ）は透光体２の変位量の時間変化の一例を示す。図３１（ｂ）は振動部３の振動加速度の時間変化の一例を示す。図３１（ｃ）は各時間における振動装置の動作の一例を示す。

実施の形態６では、振動制御方法において第１振動モードを実施した後に第２振動モードに切り替える点で、実施の形態５と異なる。なお、第２振動モードは、実施の形態５の液滴除去振動モードに相当する。

実施の形態６の振動装置は、制御部４が第１振動モードと、第２振動モードと、を有する。実施の形態６の振動装置のその他の構成は、実施の形態５の振動装置２０５と同様の構成である。

第１振動モードは、透光体２を８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる振動モードである。第２振動モードは、透光体２を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる振動モードである。制御部４は、第１振動モードを実行した後、第２振動モードを実行する。

［動作］
実施の形態６の振動装置の動作の一例、即ち、振動制御方法の一例について説明する。

図３０及び図３１に示すように、ステップＳＴ５０では、振動部３によって透光体２を検出振動モードで振動させる。

ステップＳＴ５１では、変位検出センサ１０によって透光体２の変位量に関連する情報を検出する。実施の形態５では、変位検出センサ１０は、レーザドップラ変位計であるため、変位量に関連する情報として電圧値の情報を取得する。

ステップＳＴ５２では、変位検出センサ１０によって変位量に関連する情報を制御部４に送信する。

ステップＳＴ５３では、制御部４によって、透光体２の変位量が閾値Ｓ１より小さいか否かを判定する。ステップＳＴ５３では、変位量が閾値Ｓ１以上である場合、フローはステップＳＴ５１に戻る。変位量が閾値Ｓ１より小さい場合、フローはＳＴ５４に進む。

ステップＳＴ５４では、振動部３によって透光体２を第１振動モードで振動させる。第１振動モードとは、透光体２の表面に液滴を集める振動モードである。第１振動モードにおいては、制御部４は、振動部３を制御し、透光体２を８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の第１振動加速度α_ｃで振動させる。

ステップＳＴ５４は、制御部４によって、圧電素子６に印加する電圧の値を制御するステップＳＴ５４ａを有する。ステップＳＴ５４ａでは、制御部４によって、圧電素子６に印加する電圧の値を１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下に制御する。これにより、透光体２を８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の第１振動加速度α_ｃで振動させることができる。

図３１に示すように、液滴は透光体２の表面に散らばって付着することがある（ｔ＝ｔ１）。第１振動モードでは、透光体２の表面に散在する液滴を、振動により透光体２のうち変位量が最大となる部分に集める（ｔ＝ｔ２ｂ）。実施の形態６では、透光体２は、円板形状を有し、且つ透光体２の外縁が支持された状態で振動する。このため、透光体２の変位量が最大となる部分は、透光体２の中央となる。

制御部４は、第１振動モードで透光体２を所定時間振動させた後、第２振動モードに切り替える。第１振動モードを実施する期間は、第２振動モードを実施する期間よりも短い。なお、第１振動モードを実施する期間は、任意に設定することができる。例えば、透光体２に液滴が付着することが多い場合、第１振動モードを実施する期間を長くしてもよい。透光体２に液滴が付着することが少ない場合、第１振動モードを実施する期間を短くしてもよい。

ステップＳＴ５５では、振動部３によって透光体２を第２振動モードで振動させる。第２振動モードとは、第２振動モードは、実施の形態５の液滴除去振動モードであり、透光体２の表面に付着した液滴を滑落させる振動モードである。第２振動モードにおいては、制御部４は、振動部３を制御し、透光体２を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の第２振動加速度α_ｂで振動させる。

ステップＳＴ５５は、制御部４によって、圧電素子６に印加する電圧の値を制御するステップＳＴ５５ａを有する。ステップＳＴ５５ａでは、制御部４によって、圧電素子６に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御する。これにより、透光体２を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の第２振動加速度α_ｂで振動させることができる。

図３２及び図３３は、図３０の振動制御方法における液滴の挙動の一例を示す概略図である。図３２は、図３０のステップＳＴ５４における液滴の挙動の一例を示す。図３３は、図３０のステップＳＴ５５における液滴の挙動の一例を示す。図３２に示すように、ステップＳＴ５４において、透光体２を第１振動モードで振動させることによって、透光体２の表面に散在する複数の液滴６０が透光体２の中央に集まる。これにより、複数の液滴６０が集まって大きな液滴６０ａとなる。液滴６０ａは、液滴６０よりも重量が大きくなるため、重力方向に滑落しやすくなる。その後、図３３に示すように、ステップＳＴ５５において、透光体２を第２振動モードで振動させることによって、透光体２の中央に集まった液滴６０ａが重力方向へ滑落していく。

このように、実施の形態６の振動制御方法では、第１振動モードで液滴６０を透光体２の表面に集め、第２振動モードで集めた液滴６０ａを透光体２から滑落している。

［滑落角と振動加速度との関係］
図３４は、滑落角と振動加速度との関係の一例を示す概略図である。図３４は、振動加速度の変化に対する滑落角の変化を示す。なお、振動加速度の算出は以下に記載の方法で行った。

共振周波数６０ｋＨｚ付近の振動部３の圧電素子６に、電源（Ｋｅｙｓｉｇｈｔ社：Ｅ２６１０４Ａ）とファンクションジェネレータ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ社：ＡＧＦ１０２２）とにより信号を供給して振動を励振させる。振動部３の振動により励振した透光体２の変位をレーザ変位計（オリンパス社：ＢＸ５１Ｍ）にて検出し、マルチメータ（Ｋｅｙｓｉｇｈｔ社：２１１０）とオシロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏ社：オシロスコープＴＢＳ１１０４）とにより計測した。振動加速度をα、周波数をｆ、振幅（変位量）をＡとし、α＝（２πｆ）^２Ａの式により振動加速度を算出した。

実施の形態１で述べたように、滑落角θが４０度より大きくなると、液滴の付着エネルギーＥは、透光体２の表面から外部へ滑落していく力よりも大きくなる。このため、透光体２において変位量が最大となる部分、即ち、透光体２の中央部に液滴が集まる。図３４を参照すると、振動加速度αが８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上のとき、滑落角θが４０度より大きくなっている。なお、振動加速度αが１．７×１０^６ｍ／ｓ^２より大きくなると、滑落角θが９０度付近になる。滑落角が９０度付近になると液滴は垂直落下に近い挙動を示し、それ以上滑落角を上昇させても液滴の挙動は変化しなくなる。即ち、滑落角が９０度付近になると液滴の挙動が飽和する。また、振動加速度αを大きくしすぎると、振動装置自体にかかる負荷が増大する。このため、液滴の挙動が飽和する滑落角が９０度付近になる、１．７×１０^６ｍ／ｓ^２を振動加速度の最大値とした。

したがって、第１振動モードにおいて、振動加速度αは、８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下であることが好ましい（図３４の「Ｃ１」参照）。振動加速度αが当該所定の範囲に制御されることによって、透光体２の表面に付着した液滴を集めることができる。

実施の形態６では、制御部４は、振動部３の圧電素子６に印加する電圧値を制御することによって、振動加速度αを制御している。具体的には、制御部４は、給電導体５を介して圧電素子６に電圧を印加している。制御部４は、圧電素子６に印加される交流電圧のピークピーク値（Ｖｐ－ｐ）を制御している。

図３５は、滑落角と印加電圧との関係の一例を示す概略図である。図３５に示すように、制御部４は、圧電素子６に印加する電圧を１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下に制御することによって、振動加速度αを８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下とすることができる（図３５の「Ｄ１」参照）。

［効果］
実施の形態６に係る振動装置及び振動制御方法によれば、以下の効果を奏することができる。

実施の形態６の制御部４は、第１振動モードと、第２振動モードと、を有する。第１振動モードは、透光体２を８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる。第２振動モードは、透光体２を１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の振動加速度で振動させる。制御部４は、振動部３を制御し、第１振動モードを実行した後、第２振動モードを実行する。具体的には、制御部４は、第１振動モードのとき、圧電素子６に印加する電圧の値を１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下に制御し、第２振動モードのとき、圧電素子６に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御する。

実施の形態６の振動制御方法において、振動させるステップは、第１振動モードで透光体２を振動させるステップＳＴ５４と、第２振動モードで透光体２を振動させるステップＳＴ５５と、を有する。第２振動モードで透光体２を振動させるステップＳＴ５４は、第１振動モードで透光体２を振動させることを実施した後に実施される。具体的には、ステップＳＴ５４は、制御部４によって、圧電素子６に印加する電圧の値を１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下に制御するステップＳＴ５４ａを有し、ステップＳＴ５５は、制御部４によって、圧電素子６に印加する電圧の値を２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下に制御するステップＳＴ５５ａを有する。

このような構成により、液滴の除去性能を更に向上させることができる。実施の形態６では、第１振動モードを実行することによって液滴を透光体２の表面に集めることができる。液滴を集めることによって複数の液滴が合体する。合体した液滴は、重量が増加するため、重力方向に滑落しやすくなる。このように、実施の形態６では、第１振動モードで透光体２の表面に液滴を集めた後に、第２振動モードで透光体２の表面から集めた液滴を滑落させることができる。これにより、透光体２の表面に液滴が散在している状態で液滴を滑落させる場合に比べて、実施の形態６では、液滴の除去性能を向上させることができる。言い換えると、実施の形態６では、透光体２に付着した液滴をより除去しやすくできると共に、より短い時間で液滴を除去することができる。

また、実施の形態６では、透光体２に異物を含む液滴が付着している場合であっても、洗浄液を用いなくても液滴を容易に除去することができる。例えば、泥水などの固体を含む液滴は、雨水などの比較的固体を含まない液滴と比べて、振動により滑落させにくい傾向にある。実施の形態６では、透光体２の表面に付着している液滴が泥水などの異物を含む液滴であっても、洗浄液を用いずに除去することができる。

また、実施の形態６では、実施の形態４のように、透光体２の表面に撥水コーティング層２０が形成されていてもよい。泥水などの異物を含む液滴が透光体２に付着した場合であっても、短い時間で液滴を除去することができるため、液滴による撥水コーティング層２０の摩耗を抑制することができる。これにより、撥水コーティング層２０のコーティング寿命を延ばすことができる。

なお、実施の形態６では、振動制御方法がステップＳＴ５０～ＳＴ５３を含む例について説明したが、これに限定されない。図３６は、本発明に係る実施の形態６の変形例の振動制御方法の一例のフローチャートである。図３６に示すように、実施の形態６の振動制御方法は、ステップＳＴ５４及びＳＴ５５を含んでいればよく、ステップＳＴ５０～ＳＴ５３を含んでいなくてもよい。この場合、ステップＳＴ５４及びＳＴ５５は、定期的に実行されてもよいし、ユーザによる入力情報に基づいて実行されてもよい。

（実施例）
実施例として、実施の形態６の振動装置及び振動制御方法を用いて性能評価を行い、コーティング摩耗時間、泥水の除去率及び洗浄液の使用量を測定した。また、比較例として、振動加速度を制御していない振動装置を用いて、実施例と同様の性能評価を行い、コーティング摩耗時間、泥水の除去率及び洗浄液の使用量を測定した。比較例は、振動加速度を制御しない点と洗浄液を吐出する点を除いて、実施例の振動装置と同じである。

実施例及び比較例における性能評価は、下記の手順（１）～（９）を実施することにより行った。
（１）性能評価に用いた振動装置の透光体２の表面には、撥水コーティング層２０として、株式会社錦之堂が販売するＲａｉｎ Ｘを塗布する。
（２）透光体２の初期接触角を測定した。接触角は、水滴を付与した透光体２を撮影した画像をコンピュータで読み込み、透光体２の表面に対する水滴の接触角を測定する。
（３）レーザドップラ変位計（小野測器製：LaserVibrometer LV-1800）を用いて、透光体２の変位量をモニタする。
（４）透光体２の表面に１０μｌの泥水を塗布する。
（５）振動装置を駆動する。なお、比較例では、振動により泥水を除去することが困難であるため、透光体２の表面に洗浄液を吐出する。また、比較例では、透光体２に吐出された洗浄液を、計量カップで受け止める。
（６）駆動装置を２０秒間駆動した後、振動装置を停止する。
（７）接触角を測定し、接触角の低下スピードを算出することによって、撥水コーティング層２０のコーティング摩耗時間を算出する。具体的には、接触角の減少量と、減少するまでにかかった時間を測定し、接触角の低下スピードを算出する。接触角の低下スピードから透光体２の本来の接触角になるまでの時間を算出することによって、コーティング摩耗時間を算出する。
（８）透光体２に残った泥水を回収し、泥水の除去率を算出する。
（９）計量カップで受け止めた洗浄液の重さを測ることで定量化し、洗浄液の使用量を測定する。

実施例において、性能評価の手順（７）－（９）により得られた評価結果をそれぞれ実施例１、実施例２及び実施例３とする。比較例において、性能評価の手順（７）－（９）により得られた評価結果をそれぞれ比較例１、比較例２及び比較例３とする。

図３７は、実施例１及び比較例１のコーティング摩耗時間を示すグラフである。コーティング摩耗時間とは、撥水コーティング層２０が剥がれるまでの時間であって、撥水コーティング層２０の寿命を意味する。図３７に示すように、比較例１におけるコーティング摩耗時間が４分であるのに対し、実施例１におけるコーティング摩耗時間が２５分である。実施例１においては、比較例１に比べてコーティング摩耗時間が６．２倍長くなっている。このことから、実施例１においては、比較例１に比べて撥水コーティング層２０の寿命が延びていることがわかる。

図３８は、実施例２及び比較例２の泥水の除去率を示すグラフである。図３８に示すように、比較例２における泥水の除去率が５３％であるのに対し、実施例２における泥水の除去率が９８％である。実施例２においては、比較例２に比べて泥水の除去率が１．８倍大きくなっている。このことから、実施例２においては、比較例２に比べて泥水の除去効率が向上していることがわかる。

図３９は、実施例３及び比較例３の洗浄液の使用量を示すグラフである。図３９に示すように、比較例３における洗浄液の使用量が３．０ｍＬである。実施例３においては、洗浄液を使用しなかったため、洗浄液の使用量は０ｍＬである。このことから、実施例３においては、比較例３のように洗浄液を用いずとも透光体２に付着した泥水を除去できることがわかる。

（実施の形態７）
本発明の実施の形態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１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１と同一又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１と重複する記載は省略する。

図４０は、本発明に係る実施の形態７の振動装置２０６を備える撮像ユニット１０４の一例を示す概略斜視図である。図４１は、図４０の撮像ユニット１０４の分解斜視図である。図４２は、図４０の撮像ユニット１０４の概略断面図である。

実施の形態７では、振動装置２０６が内層レンズ３０及び内層レンズバレル３１を備える点で、実施の形態１と異なる。また、実施の形態７では、透光体２ｂがレンズである点で、実施の形態１と異なる。

図４０－図４２に示すように、撮像ユニット１０４は、筐体１１Ａ、撮像部１２及び振動装置２０６を備える。

筐体１１Ａは、撮像部１２を収納する。例えば、筐体１１Ａは、開口が設けられた端部を有する筒形状を有し、金属または合成樹脂等により形成されている。実施の形態７では、筐体１１Ａが角筒状に形成されているが、円筒状など他の形状であってもよい。

撮像部１２は、筐体１１Ａ内に固定されたベースプレート１１ａに配置されている。また、撮像部１２には、撮像素子を含む回路（図示省略）が内蔵されている。撮像素子としては、例えば、可視領域から遠赤外領域のいずれかの波長の光を受光する、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ、ボロメーターやサーモパイルなどであってもよい。

振動装置２０６は、筐体１１Ａの端部に固定されている。振動装置２０６は、筐体１１Ａから露出しており、撮像部１２の光路上に配置されている。振動装置２０６は、透光体２ｂ、振動部３Ａ、固定部１３、内層レンズ３０及び内層レンズバレル３１を備える。

透光体２ｂは、最外層に配置されるレンズである。実施の形態７では、透光体２ｂは、連続した湾曲面を有するドーム形状を有するレンズである。なお、透光体２ｂは、様々なレンズを用いることができる。透光体２ｂは、例えば、ガラスレンズである。

振動部３Ａは、透光体２ｂを振動させる。振動部３Ａは、圧電素子６、振動体７及び固定部１３を備える。圧電素子６及び振動体７は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

固定部１３は、振動部３Ａを内層レンズバレル３１に固定する部材である。固定部１３は、振動装置２０６において少なくとも１つの共振周波数における振動の節を含む位置で内層レンズバレル３１と接続されている。本明細書では、「振動の節」とは、透光体２ｂの最大振幅の１／１００以下となる部分を意味する。

例えば、固定部１３は、円筒形状を有する。具体的には、固定部１３は、筒状固定体１３ａと、板ばね部１３ｂと、を有する。

筒状固定体１３ａは、円筒形状を有し、内層レンズバレル３１に固定される。例えば、筒状固定体１３ａは、第１接合部１４を介して内層レンズバレル３１と接続されている。第１接合部１４については後述する。なお、筒状固定体１３ａは、内層レンズバレル３１に直接接続されてもよい。

板ばね部１３ｂは、筒状固定体１３ａから透光体２ｂが配置される側に延び、振動体７に接続される。板ばね部１３ｂは、振動体７の外面からＺ方向に延び、且つ筐体１１Ａ側においてＹ方向に屈曲している。板ばね部１３ｂの厚さは、筒状固定体１３ａの厚さ（Ｚ方向の寸法）よりも小さい。板ばね部１３ｂは、振動体７の振動を吸収し、筒状固定体１３ａに振動が伝達することを抑制している。具体的には、板ばね部１３ｂは、振動体７からの振動を受けると、弾性変形することによって振動を吸収する。

実施の形態７では、固定部１３は、振動体７と一体で形成されている。なお、固定部１３は、振動体７と一体で形成されていなくてもよく、振動体７と別部材で形成されていてもよい。

内層レンズ３０は、振動装置２０６の内部に配置される複数のレンズで構成されている。内層レンズ３０は、振動部３Ａの内部に配置されており、透光体２ｂ及び撮像部１２の光路上に配置されている。内層レンズ３０は、内層レンズバレル３１によって保持されている。

内層レンズバレル３１は、内層レンズ３０を保持する部材である。内層レンズバレル３１は、レンズ保持部３１ａと、フランジ部３１ｂと、を備える。内層レンズバレル３１は、例えば、金属で形成されている。

レンズ保持部３１ａは、内層レンズ３０を保持する筒状の部材である。レンズ保持部３１ａは、例えば、一端と他端とを有する円筒形状を有する。透光体２ｂが配置される側がレンズ保持部３１ａの一端であり、撮像部１２が配置される側がレンズ保持部３１ａの他端である。レンズ保持部３１ａの一端側及び他端側においては、内壁に突起が設けられており、当該突起により、レンズ保持部３１ａの内部に収納された内層レンズ３０を保持している。

フランジ部３１ｂは、レンズ保持部３１ａの他端から外周方向に延びる板状の部材である。フランジ部３１ｂは、例えば、円環板状を有する。フランジ部３１ｂは、振動装置２０６において少なくとも１つの共振周波数における振動の節を含む位置で振動部３Ａと筐体１１Ａとに接続されている。

フランジ部３１ｂは、フランジ部３１ｂの上面において、第１接合部１４を介して固定部１３の筒状固定体１３ａに接続されている。また、フランジ部３１ｂは、フランジ部３１ｂの下面において、第２接合部１５を介して筐体１１Ａの外面に接続されている。また、第１接合部１４と第２接合部１５とは、Ｙ方向から見て重なっている。なお、フランジ部３１ｂの上面とは透光体２ｂが配置される側の面を意味し、フランジ部３１ｂの下面とは筐体１１Ａが配置されている側の面を意味する。

実施の形態７では、第１接合部１４及び第２接合部１５が、「振動装置２０６において少なくとも１つの共振周波数における振動の節を含む位置」に設けられている。このため、第１接合部１４及び第２接合部１５においては、振動装置２０６において振動部３Ａの振動が伝達されにくい。

第１接合部１４及び第２接合部１５は、例えば、ＵＶ硬化タイプのエポキシ接着剤、加熱硬化タイプのエポキシ接着剤、２液混合硬化タイプのエポキシ接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤又はガラスフリット等の接合材によって形成されている。第１接合部１４及び第２接合部１５は、例えば、環状に形成されている。なお、第１接合部１４及び第２接合部１５の一部に切り欠きが設けられていてもよい。切り欠きは、圧電素子６に接続される電気配線等を通すために使用されてもよい。あるいは、第１接合部１４及び第２接合部１５は、例えば、防水部材で形成されていてもよい。

第１接合部１４及び第２接合部１５は、内層レンズバレル３１のアライメントを調整する部分であってもよい。具体的には、第１接合部１４及び第２接合部１５の厚さ（Ｚ方向の長さ）を調整することによって、内層レンズバレル３１の位置を調整してもよい。内層レンズバレル３１の位置を調整することによって、透光体２ｂに対する内層レンズ３０の位置を調整することができる。

第１接合部１４及び第２接合部１５は、ヤング率１ＧＰａ以上の接合材で形成されていることが好ましい。実施の形態７では、第１接合部１４及び第２接合部１５は、例えば、ヤング率１ＧＰａ以上のＵＶ硬化タイプのエポキシ接着剤で形成されている。これにより、振動部３Ａからの振動伝達の抑制と、透光体２ｂと内層レンズバレル３１の高精度アライメントを両立することができる。例えば、第１接合部１４及び第２接合部１５をゴムなどの振動を吸収する部材で形成する場合、振動の伝達を抑制することは可能であるが、透光体２ｂと内層レンズバレル３１との高精度アライメントを実現することが難しくなる。一方、第１接合部１４及び第２接合部１５を比較的硬い部材で形成する場合、高精度アライメント調整は可能であるが、振動の伝達の抑制を実現することが難しくなる。

［振動解析について］
図４３は、本発明に係る実施の形態７の撮像ユニット１０４の振動解析のシミュレーション結果の一例を示す図である。なお、振動解析は、ムラタソフトウェア株式会社製のＦｅｍｔｅｔを用いて、圧電解析（共振解析）を行った。圧電素子６に印加する電圧は２０Vである。圧電素子６の境界条件として、一端を２０Ｖとし、他端を０Ｖとした。また、図４３は、白と黒の色の濃淡で振動振幅の大きさを示しており、色が白色に近いほど振動が大きく、色が黒に近づくほど振動振幅が小さいことを示している。

図４３に示すように、振動装置２０６では、透光体２ｂ、圧電素子６及び振動体７の振幅が大きくなっており、振動していることがわかる。一方、内層レンズ３０、内層レンズバレル３１及び筐体１１Ａは、透光体２ｂ、圧電素子６及び振動体７と比べて、振幅が小さく、ほぼ振動していないことがわかる。

固定部１３付近に着目すると、板ばね部１３ｂが振動を吸収しているため、筒状固定体１３ａに振動が伝達されにくくなっていることがわかる。また、振動装置２０６において共振周波数の振動の節が含まれる位置で、筒状固定体１３ａが第１接合部１４を介して内層レンズバレル３１と接続されており、内層レンズバレル３１が第２接合部１５を介して筐体１１Ａと接続されていることがわかる。

［効果］
実施の形態７に係る振動装置及び撮像ユニットによれば、以下の効果を奏することができる。

実施の形態７の振動装置２０６は、透光体２ｂ、振動部３Ａ、内層レンズ３０及び内層レンズバレル３１を備える。透光体２ｂは、最外層に配置されるレンズで構成される。振動部３Ａは、透光体２ｂを振動させる。振動部３Ａは、圧電素子６、振動体７及び固定部１３を有する。圧電素子６は、電圧が印加されることによって振動する。振動体７は、圧電素子６に配置され、圧電素子６の振動を増幅し、透光体２ｂに伝達する。固定部１３は、振動体７に接続されると共に、内層レンズバレル３１に接続される。内層レンズ３０は、透光体２ｂの光路上に配置され、内層レンズバレル３１に保持されている。内層レンズバレル３１は、内層レンズ３０を保持すると共に、固定部１３に接続されている。固定部１３及び内層レンズバレル３１は、振動装置２０６において少なくとも１つの共振周波数における振動の節を含む位置で接続されている。

このような構成により、透光体２ｂを振動させつつ、内層レンズ３０の振動を抑制することができる。即ち、最外層に配置されるレンズである透光体２ｂに付着した液滴を除去する場合に、内層レンズ３０が振動することを抑制しつつ、透光体２ｂを振動させることができる。

固定部１３と内層レンズバレル３１とは、第１接合部１４を介して接続されている。このような構成により、固定部１３と内層レンズバレル３１との間に形成される第１接合部１４の厚さを調整することによって、透光体２ｂに対する内層レンズ３０の位置を調整することができる。これにより、透光体２ｂと内層レンズ３０とのアライメント精度を向上させることができる。

第１接合部１４は、ヤング率１ＧＰａ以上の接合材である。このような構成により、透光体２ｂと内層レンズ３０とのアライメント精度の向上と振動の抑制とを両立させることができる。

固定部１３は、筒状固定体１３ａと、板ばね部１３ｂと、を有する。筒状固定体１３ａは、内層レンズバレル３１と接続される。板ばね部１３ｂは、筒状固定体１３ａから透光体２ｂの配置される側に延び、振動体７と接続される。板ばね部１３ｂの厚さは、筒状固定体１３ａの厚さ（Ｚ方向の長さ）よりも小さい。このような構成により、板ばね部１３ｂが振動体７の振動を吸収し、筒状固定体１３ａに振動体７の振動が伝達されることを抑制することができる。また、筒状固定体１３ａ付近に振動の節が形成されやすくなる。

撮像ユニット１０４は、筐体１１Ａ、撮像部１２及び振動装置２０６を備える。筐体１１Ａは、端部を有する筒形状を有し、撮像部１２を内部に収納する。振動装置２０６は、筐体１１Ａの端部に接続されている。振動装置２０６と筐体１１Ａとは、振動装置２０６において少なくとも１つの共振周波数における振動の節を含む位置で接続されている。このような構成により、上述した振動装置２０６の効果と同様に、透光体２ｂを振動させつつ、内層レンズ３０の振動を抑制することができる。

振動装置２０６の固定部１３と筐体１１Ａとは、第２接合部１５を介して接続されている。このような構成により、固定部１３と筐体１１Ａとの間に形成される第２接合部１５の厚さを調整することによって、内層レンズ３０に対する撮像部１２の位置を調整することができる。これにより、内層レンズ３０と撮像部１２とのアライメント精度を向上させることができる。

第１接合部１４及び／又は第２接合部１５は、防水部材で形成されている。このような構成により、防水性を担保することができる。

固定部１３及び内層レンズバレル３１は、金属で形成されている。このような構成により、励振の効率を向上させることができる。

透光体２ｂは、ガラスレンズで形成されている。このような構成により、励振の効率を向上させることができる。

なお、実施の形態７では、第１接合部１４が振動装置２０６において少なくとも１つの共振周波数における振動の節を含む例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１接合部１４は、振動装置２０６において複数の共振周波数における振動の節を含んでいてもよい。

実施の形態７では、第２接合部１５が振動装置２０６において少なくとも１つの共振周波数における振動の節を含む例について説明したが、これに限定されない。例えば、第２接合部１５は、振動装置２０６において複数の共振周波数における振動の節を含んでいてもよい。

実施の形態７では、第１接合部１４が接合材によって形成されている例について説明したが、これに限定されない。第１接合部１４は、固定部１３と内層レンズバレル３１とが直接接続可能な構造であってもよい。例えば、第１接合部１４は、固定部１３と内層レンズバレル３１とをねじなどの機構によって接続する構成で実現されてもよい。この場合、固定部１３の筒状固定体１３ａの内側に雌ねじが設けられており、内層レンズバレル３１の外周に雄ねじが設けられていてもよい。このような構成により、固定部１３と内層レンズバレル３１との接続が容易になると共に、内層レンズ３０と透光体２ｂとのアライメント調整も容易になる。

実施の形態７では、第２接合部１５が接合材によって形成されている例について説明したが、これに限定されない。第２接合部１５は、内層レンズバレル３１と筐体１１Ａとが直接接続可能な構造であってもよい。例えば、第２接合部１５は、内層レンズバレル３１と筐体１１Ａとをねじなどの機構によって接続する構成で実現されてもよい。この場合、筒形状を有する筐体１１Ａの内側に雌ねじが設けられており、内層レンズバレル３１の外周に雄ねじが設けられていてもよい。このような構成により、内層レンズバレル３１と筐体１１Ａとの接続が容易になると共に、内層レンズ３０と撮像部１２とのアライメント調整も容易になる。

実施の形態７では、振動部３Ａと内層レンズバレル３１とが別体である例について説明したが、これに限定されない。振動部３Ａと内層レンズバレル３１とは、一体で形成されていてもよい。このように、一体成型により精度向上が可能となる。

実施の形態７では、透光体２ｂが連続した湾曲面を有するドーム状のレンズである例について説明したが、これに限定されない。透光体２ｂは、少なくとも一部に湾曲面を有するレンズであってもよい。あるいは、透光体２ｂは、平坦面を有するレンズであってもよい。

実施の形態７では、振動装置２０６が接続された撮像ユニット１０４の例について説明したが、これに限定されない。図４４は、振動装置２０６の一例の概略断面図である。図４４に示すように、振動装置２０６単体で実施されてもよい。例えば、振動装置２０６は、それ単体で製造及び販売されてもよい。また、振動装置２０６は、撮像ユニット１０４以外の装置に用いられてもよい。

実施の形態７では、振動装置２０６が内層レンズ３０及び内層レンズバレル３１を備える例について説明したが、これに限定されない。振動装置２０６においては、内層レンズ３０及び内層レンズバレル３１は、必須の構成でなくてもよい。図４５は、振動装置の別例の概略断面図である。図４５に示すように、振動装置２０７は、内層レンズ３０及び内層レンズバレル３１を備えていなくてもよい。

実施の形態７では、固定部１３が内層レンズバレル３１のフランジ部３１ｂに接続される例について説明したが、これに限定されない。例えば、固定部１３は、内層レンズバレル３１のレンズ保持部３１ａに接続されてもよい。

（変形例）
図４６は、本発明に係る実施の形態７の変形例の振動装置２０８の概略断面図である。図４６に示すように、振動装置２０８では、固定部１３Ａが内層レンズバレル３１のレンズ保持部３１ａに接続されている点で、実施の形態７の振動装置２０６と異なる。また、振動装置２０８では、内層レンズバレル３１がフランジ部３１ｂを備えていない点で、実施の形態７の振動装置２０６と異なる。

振動装置２０８では、振動部３Ｂを構成する振動体７Ａには、固定部１３Ａと接続される接続部７ｄが設けられている。接続部７ｄは、筒状体７ａと円環板状部７ｂとの間に設けられている。接続部７ｄは、筒形状を有する。接続部７ｄの厚さ（Ｚ方向の長さ）は、筒状体７ａの厚さ（Ｚ方向の長さ）よりも小さい。振動装置２０８においては、接続部７ｄの付近に共振周波数における振動の節が形成される。

固定部１３Ａは、第１固定体１３ｃと、第２固定体１３ｄと、を有する。

第１固定体１３ｃは、振動部３Ｂの接続部７ｄの内側から内層レンズバレル３１のレンズ保持部３１ａに向かって延び、内層レンズバレル３１と接続される。第１固定体１３ｃは、円環板状に形成されている。第１固定体１３ｃは、振動部３Ｂと内層レンズバレル３１と一体で形成されている。

振動装置２０８においては、共振周波数における振動の節が形成される接続部７ｄ付近で、第１固定体１３ｃと内層レンズバレル３１とが接続される。

第２固定体１３ｄは、振動部３Ｂの接続部７ｄの外側に延び、且つ筐体１１Ａ側に屈曲する部材である。第２固定体１３ｄは、筒状に形成され、筐体１１Ａと接続される。第２固定体１３ｄは、振動部３Ｂと一体で形成されている。また、第２固定体１３ｄは、第２接合部１５を介して筐体１１Ａと接続されている。

振動装置２０８は、複数の共振周波数における振動の節を含んでいる。具体的には、振動装置２０８は、透光体２ｂと圧電素子６との間の接続部７ｄ付近の位置と、固定部１３Ａと筐体１１Ａとが接続される位置とにおいて、振動の節が形成されている。

振動装置２０８では、第１固定体１３ｃが振動装置２０８において共振周波数における振動の節の位置で、内層レンズバレル３１と接続されている。これにより、振動部３Ｂの振動が内層レンズバレル３１に伝達されることを抑制することができる。また、振動装置２０８では、第２固定体１３ｄが振動装置２０８において共振周波数における振動の節の位置で、筐体１１Ａと接続されている。これにより、振動部３Ｂの振動が筐体１１Ａに伝達されることを抑制することができる。

図４７は、図４６の振動装置２０８の振動解析のシミュレーション結果の一例を示す図である。なお、振動解析は、ムラタソフトウェア株式会社製のＦｅｍｔｅｔを用いて、圧電解析（共振解析）を行った。圧電素子６に印加する電圧は２０Vである。圧電素子６の境界条件として、一端を２０Ｖとし、他端を０Ｖとした。また、図４７は、白と黒の色の濃淡で振動振幅の大きさを示しており、色が白色に近いほど振動が大きく、色が黒に近づくほど振動振幅が小さいことを示している。

図４７に示すように、振動装置２０８では、透光体２ｂ、圧電素子６及び振動体７Ａ（接続部７ｄを除く）の振幅が大きくなっており、振動していることがわかる。一方、接続部７ｄ、内層レンズ３０及び内層レンズバレル３１は、透光体２ｂ、圧電素子６及び振動体７Ａ（接続部７ｄを除く）と比べて、振幅が小さく、ほぼ振動していないことがわかる。

また、振動装置２０８において共振周波数の振動の節が形成される位置で、第１固定体１３ｃと内層レンズバレル３１とが接続されていることがわかる。

なお、振動装置２０８では、第１固定体１３ｃと内層レンズバレル３１とが一体で形成されている例について説明したが、これに限定されない。第１固定体１３ｃと内層レンズバレル３１とは、第１接合部１４を介して接続されてもよい。例えば、第１接合部１４は、第１固定体１３ｃと内層レンズバレル３１とをねじなどの機構によって接続する構成を有していてもよい。この場合、第１固定体１３ｃの端部に雌ねじを設け、内層レンズバレル３１のレンズ保持部３１ａの外周に雄ねじを設けてもよい。このような構成により、第１固定体１３ｃに対して内層レンズバレル３１をＹ方向に移動させる位置調整が可能になるため、透光体２ｂに対する内層レンズ３０の位置を容易に調整することができる。これにより、透光体２ｂと内層レンズ３０とのアライメント精度を向上させることができる。

本発明は、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発明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。

本発明の振動装置および振動制御方法は、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。

２、２ａ，２ｂ 透光体
３，３Ａ，３Ｂ 振動部
４ 制御部
５ 給電導体
６ 圧電素子
７，７Ａ 振動体
７ａ 筒状体
７ｂ 円環板状部
７ｃ 薄肉部
７ｄ 接続部
８ ブロア装置
９ 吐出装置
１０ 変位検出センサ
１１，１１Ａ 筐体
１１ａ ベースプレート
１２ 撮像部
１２ａ 本体部材
１３，１３Ａ 固定部
１３ａ 筒状固定体
１３ｂ 板ばね部
１３ｃ 第１固定体
１３ｄ 第２固定体
１４ 第１接合部
１５ 第２接合部
２０，２０ａ 撥水コーティング層
２１ 突起
３０ 内層レンズ
３１ 内層レンズバレル
３１ａ レンズ保持部
３１ｂ フランジ部
５０ 液滴
５１ 固体
６０，６０ａ 液滴
６１ 液体
６２ 異物
８１ 配管
８２ ブロアヘッド
８３ ポンプ
８４ 流路
９１ 配管
９２ 吐出ヘッド
９３ ポンプ
９４ 流路
１００、１０１、１０２、１０３，１０４ 撮像ユニット
２００、２０１、２０２、２０３、２０４，２０５．２０６，２０７，２０８ 振動装置

Claims (16)

1. 透光体と、
   前記透光体を振動させる振動部と、
   前記振動部を制御する制御部と、
   前記透光体の変位量に関連する情報を検出する検出センサと、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記透光体の変位量を検出するための検出用振動加速度で前記透光体を振動させるように前記振動部を制御し、
   前記検出用振動加速度で前記透光体を振動させている間に前記検出センサによって検出した前記情報を取得し、前記情報に基づいて算出した変位量が閾値より小さいとき、前記透光体の振動加速度が１．５×１０ ^５ ｍ／ｓ ^２ 以上８．０×１０ ^５ ｍ／ｓ ^２ 以下の何れかとなるように前記振動部を制御する、
   振動装置。
2. 前記制御部は、前記変位量が閾値より小さいとき、前記透光体の前記振動加速度が３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下の何れかとなるように前記振動部を制御する、
   請求項１に記載の振動装置。
   振動装置。
3. 前記振動部は、圧電素子を有し、
   前記制御部は、前記変位量が閾値より小さいとき、前記圧電素子に２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下の電圧を印加する、
   請求項１に記載の振動装置。
4. 前記振動部は、前記圧電素子と前記透光体との間に配置される振動体を有し、
   前記圧電素子は、円環板状を有し、
   前記振動体は、円筒形状を有し、
   前記透光体は、円板形状又はドーム形状を有する、
   請求項３に記載の振動装置。
5. 前記制御部は、
   前記透光体の前記振動加速度が８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の何れかとなるように前記振動部を制御する第１振動モードと、
   前記透光体の前記振動加速度が１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の何れかとなるように前記振動部を制御する第２振動モードと、
   を有し、
   前記制御部は、前記第１振動モードを実行した後、前記第２振動モードを実行する、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の振動装置。
6. 前記振動部は、圧電素子を有し、
   前記制御部は、
   前記第１振動モードにおいて、前記圧電素子に１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下の電圧を印加し、
   前記第２振動モードにおいて、前記圧電素子に２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下の電圧を印加する、
   請求項５に記載の振動装置。
7. さらに、
   前記透光体の表面に気体を噴射するブロア装置を備える、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の振動装置。
8. さらに、
   前記透光体の表面に液体を吐出する吐出装置を備える、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の振動装置。
9. 前記透光体の表面に撥水コーティング層が形成されている、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の振動装置。
10. 透光体と前記透光体を振動させる振動部と前記振動部を制御する制御部とを備える振動装置の振動制御方法であって、
    前記制御部が、前記透光体の変位量を検出するための検出用振動加速度で前記透光体を振動させるように前記振動部を制御するステップ、
    検出センサが、前記透光体の変位量に関連する情報を検出するステップ、
    前記制御部が、前記検出用振動加速度で前記透光体を振動させている間に前記検出センサによって検出した前記情報を取得し、前記情報に基づいて算出した変位量が閾値より小さいとき、前記透光体の振動加速度が１．５×１０ ^５ ｍ／ｓ ^２ 以上８．０×１０ ^５ ｍ／ｓ ^２ 以下の何れかとなるように前記振動部を制御するステップ、
    を含む、
    振動制御方法。
11. 前記制御するステップにおいて、前記制御部が、前記変位量が閾値より小さいとき、前記透光体の前記振動加速度が３．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上５．５×１０^５ｍ／ｓ^２以下の何れかとなるように前記振動部を制御する、
    請求項１０に記載の振動制御方法。
12. 前記振動部は、圧電素子を有し、
    前記制御するステップにおいて、前記制御部が、前記変位量が閾値より小さいとき、前記圧電素子に２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下の電圧を印加する、
    請求項１０又は１１に記載の振動制御方法。
13. 前記振動部は、圧電素子を有し、
    前記制御するステップにおいて、
    前記制御部は、
    前記透光体の前記振動加速度が８．１×１０^５ｍ／ｓ^２以上１．７×１０^６ｍ／ｓ^２以下の何れかとなるように前記振動部を制御する第１振動モードと、
    前記透光体の前記振動加速度が１．５×１０^５ｍ／ｓ^２以上８．０×１０^５ｍ／ｓ^２以下の何れかとなるように前記振動部を制御する第２振動モードと、
    を有し、
    前記第１振動モードを実施した後に前記第２振動モードを実施する、
    請求項１０～１２のいずれか一項に記載の振動制御方法。
14. 前記制御部は、
    前記第１振動モードにおいて、前記圧電素子に１６Vｐ－ｐ以上６０Vｐ－ｐ以下の電圧を印加し、
    前記第２振動モードにおいて、前記圧電素子に２Vｐ－ｐ以上１５Vｐ－ｐ以下の電圧を印加する、
    請求項１３に記載の振動制御方法。
15. さらに、
    ブロア装置によって、前記透光体の表面に気体を噴射するステップ、
    を含む、
    請求項１０～１４のいずれか一項に記載の振動制御方法。
16. さらに、
    吐出装置によって、前記透光体の表面に液体を吐出するステップ、
    を含む、
    請求項１０～１５のいずれか一項に記載の振動制御方法。

Images