DE4436812A1 - Antriebsvorrichtung - Google Patents
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Description
Diese Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, die mit
einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsdetektorelement
versehen ist.
Als eine mit einem Ultraschallmotor versehene Vorrichtung
ist beispielsweise eine Linsenantriebsvorrichtung bekannt,
die einen Schwingungswellenmotor (einen Ultraschallmotor)
mit einem Stator, einem mit dem Stator im Reibschluß stehen
den Beweger und einer elektromechanischen Energieumwand
lungseinrichtung, die entweder im Stator oder im Beweger
vorgesehen ist und eine fortschreitende Vibrationswelle er
zeugt, verwendet (offengelegte japanische Patentanmeldung
Nr. 59-107309, etc.).
Außerdem ist als eine mit einem Vibrationsdetektorelement
versehene Vorrichtung beispielsweise eine Kamera bekannt,
die ein optisches Korrektursystem zur Verhinderung einer
Bildverwacklung, eine Antriebseinrichtung zum Antrieb des
optischen Korrektursystem und eine Objektgeschwindigkeitsin
formations-Erzeugungseinrichtung (ein Vibrationsdetektorele
ment) zur Erzeugung der Bewegungsgeschwindigkeitsinformation
eines Objekts als Ausgabe umfaßt (offengelegte japanische
Patentanmeldung Nr. 2-154214, etc.).
Beim Einbau eines Ultraschallmotors und eines Vibrationsde
tektorelements der oben beschriebenen Art in eine eine Bild
verwacklung verhindernde Kamera oder dergleichen tritt bei
spielsweise ein Problem dahingehend auf, daß das Vibrations
detektorelement aufgrund der Schwingung des Ultraschallmo
tors in Resonanz gerät und eine genaue Vibrationsdetektion
unmöglich wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine mit einem Ul
traschallmotor und einem Vibrationsdetektorelement versehene
Vorrichtung zu schaffen, die eine Detektion durch das Vibra
tionsdetektorelement genau ausführen kann, wenn die Vorrich
tung mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsdetekto
relement versehen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mit einem Ul
traschallmotor und einem Vibrationsdetektorelement versehene
Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Resonanzfrequenz-Band des Vibrationsdetektorelements und das
Resonanzfrequenz-Band des Ultraschallmotors auf diskrete
Bänder eingestellt sind.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß das Halbwertsbreite-Band der Resonanz des
Vibrationsdetektorelements und der Frequenzsteuerungsbereich
des Ultraschallmotors auf diskrete Bänder eingestellt sind.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß das Resonanzfrequenz-Band des Vibrations
detektorelements und der Frequenzsteuerungsbereich des Ul
traschallmotors auf diskrete Bänder eingestellt sind.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß das Halbwertsbreite-Band der Resonanz des
Vibrationsdetektorelements und das Resonanzfrequenz-Band des
Ultraschallmotors auf diskrete Bänder eingestellt sind.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß das Resonanzfrequenz-Band des Ultraschall
motors auf ein anderes Band als das Resonanzfrequenz-Band
des Vibrationsdetektorelements eingestellt ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß der Frequenzsteuerungsbereich des Ultra
schallmotors auf ein anderes Band als das Halbwertsbreite-
Band der Resonanz des Vibrationsdetektorelements eingestellt
ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß der Frequenzsteuerungsbereich des Ultra
schallmotors auf ein anderes Band als das Resonanzfrequenz-
Band des Vibrationsdetektorelements eingestellt ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß das Resonanzfrequenz-Band des Ultraschall
motors auf ein anderes Band als das Halbwertsbreite-Band der
Resonanz des Vibrationsdetektorelements eingestellt ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin eine mit einem Ultraschallmotor und einem Vibrationsde
tektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß die Mode der Resonanz des Vibrationsdetek
torelements eine Grundschwingungsmode oder eine Mode mit ei
ner Ordnung höher als die Grundschwingungsmode ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin die oben beschriebene, mit einem Ultraschallmotor und
einem Vibrationsdetektorelement versehene Vorrichtung, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung ein Kame
rasystem ist, in dem ein photographisches Aufnahmeobjektiv
und ein Kamerakörper einstückig ausgebildet sind oder das
photographische Aufnahmeobjektiv auswechselbar an dem Kame
rakörper montierbar ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die
oben beschriebene, mit einem Ultraschallmotor und einem Vi
brationsdetektorelement versehene Vorrichtung, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß der Ultraschallmotor in dem photo
graphischen Aufnahmeobjektiv und das Vibrationsdetektorele
ment in dem photographischen Aufnahmeobjektiv oder dem Kame
rakörper vorgesehen sind.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter
hin die oben beschriebene, mit einem Ultraschallmotor und
einem Vibrationsdetektorelement versehene Vorrichtung, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ultraschallmotor eine
Antriebsquelle zum Fokussieren des photographischen Aufnah
meobjektivs und das Vibrationsdetektorelement ein Sensor zum
Detektieren einer Verwacklung der Kamera ist.
In der vorliegenden Erfindung sind das Resonanzfrequenz-Band
und/oder der Antriebssteuerungsbereich des Ultraschallmotors
und das primäre oder sekundäre Resonanzfrequenz-Band
und/oder das Halbwertsbreite-Band der primären oder sekundä
ren Resonanz des Vibrationsdetektorelements so eingestellt,
daß das Halbwertsbreite-Band der Sekundär-Resonanz ein dis
kretes Band ist, und deshalb der Fall nicht eintreten kann,
in dem das Vibrationsdetektorelement aufgrund der Schwingung
des Ultraschallmotors in Resonanz gerät, und eine genaue Vi
brationdetektion möglich wird.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einiger
Ausführungsformen beispielhaft und unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen im Detail beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Graph mit den Beziehungen der Resonanzcharak
teristika einer Ausführungsform einer mit einem Ul
traschallmotor und einem Vibrationsdetektorelement
versehenen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung,
Fig. 2 den Aufbau einer Ausführungsform der mit einem Ul
traschallmotor und einem Vibrationsdetektorelement
versehenen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung,
Fig. 3 eine Schrägansicht eines in der Vorrichtung der Aus
führungsform in Fig. 2 verwendeten Ultraschallmo
tors,
Fig. 4 eine Schrägansicht eines in der Vorrichtung der Aus
führungsform in Fig. 2 verwendeten Vibrationsdetek
torelements,
Fig. 5 eine fragmentarische Explosionsschrägansicht eines
Motors vom Schwingungstyp einer anderen Ausführungs
form, und
Fig. 6 eine Schrägansicht des Aufbaus eines piezoelektri
schen Keramikzylinders, der in einem piezoelektri
schen Vibrationsgyrometer, einer anderen Ausfüh
rungsform des Vibrationsdetektorelements, verwendet
wird.
Fig. 2 zeigt den Aufbau einer Ausführungsform einer mit ei
nem Ultraschallmotor und einem Vibrationsdetektorelement
versehenen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein
Kamerakörper 1, ein daran montiertes photographisches Auf
nahmeobjektiv 3 und ein Sucher 2 bilden zusammen ein Kame
rasystem. Das photographische Aufnahmeobjektiv 3 umfaßt eine
Fokussierlinse 4, einen Ultraschallmotor 5 zum Antrieb der
Fokussierlinse 4, ein optisches Korrektursystem 6 zur Kor
rektion einer Bildverwacklung, ein Stellglied 7 zum Antrei
ben des optischen Korrektursystems 6, ein Vibrationsdetekto
relement 8 zum Detektieren der Vibration des photographi
schen Aufnahmeobjektivs 3 und eine Einstellschaltung zum
Einstellen des Antriebssteuerungsbereichs des Ultraschallmo
tors 5.
Fig. 3 ist eine Schrägansicht, die den in der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung verwendeten Ultraschallmotor
zeigt. Der Ultraschallmotor 5 umfaßt einen Stator 5a und ei
nen Rotor 5b. Der Typ des Ultraschallmotors, den die vorlie
gende Erfindung betrifft, ist nicht auf den in dieser Aus
führungsform gezeigten kreisförmigen Ringtyp beschränkt.
Fig. 4 ist eine Schrägansicht, die das in der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung verwendete Vibrationsdetektorele
ment zeigt. Das Vibrationsdetektorelement 8 ist vom sogenan
ten piezoelektrischen Vibrationsgyrometer-Typ und ist derart
ausgebildet, daß ein piezoelektrisches Erregerelement 8a ei
nen Dreikantstab 8c anregt und die Fluktuation eines zu de
tektierenden Objekts durch ein piezoelektrisches Detektore
lement 8b unter Ausnützung der Coriolis-Kraft detektiert
wird. Der detaillierte Aufbau des Vibrationsdetektorelements
8 ist in "Nikkei Electronics", 26. November 1990, Seiten
183-191 beschrieben und braucht deshalb an dieser Stelle
nicht beschrieben werden. Der Typ von Vibrationsdetektorele
ment, den die vorliegende Erfindung betrifft, ist nicht auf
den in dieser Ausführungsform gezeigten piezoelektrischen
Vibrationsgyrometer-Typ beschränkt.
Fig. 1 ist ein Graph, der die Beziehungen der Resonanzcha
rakteristika einer Ausführungsform der mit einem Ultra
schallmotor und einem Vibrationsdetektorelement versehenen
Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Er
findung darstellt.
In Fig. 1 stellt die Abszisse die Frequenz und die Ordinate
den Absolutwert der Vibrationsamplitude des Ultraschallmo
tors 5 sowie des Vibrationsdetektorelements 8 dar. Die je
weiligen Symbole im Graph von Fig. 1 haben die folgende Be
deutung:
L1: die Primär-(Grundschwingungsmoden-)Resonanz charakteristik des Vibrationsdetektorelements 8,
L2: die Resonanzcharakteristik des Ultraschallmotors 5,
L3: die Sekundär-Resonanzcharakteristik des Vibrationsde tektorelements 8,
f1: die Primär-(Grundschwingungsmoden-)Resonanzfrequenz des Vibrationsdetektorelements 8,
f2: die Sekundär-Resonanzfrequenz des Ultraschallmotors 5,
f3: die Sekundär-Resonanzfrequenz des Vibrationsdetektore lements 8,
Δf1: das Halbwertsbreite-Band (X3/X1 = 1/2) der Primär- (Grundschwingungsmoden-)Resonanz des Vibrationsdetek torelements 8,
Δf2: der Frequenzsteuerungsbereich des Ultraschallmotors 5,
Δf3: das Halbwertsbreite-Band (X4/X2 = 1/2) der Sekundär- Resonanz des Vibrationsdetektorelements 8.
L1: die Primär-(Grundschwingungsmoden-)Resonanz charakteristik des Vibrationsdetektorelements 8,
L2: die Resonanzcharakteristik des Ultraschallmotors 5,
L3: die Sekundär-Resonanzcharakteristik des Vibrationsde tektorelements 8,
f1: die Primär-(Grundschwingungsmoden-)Resonanzfrequenz des Vibrationsdetektorelements 8,
f2: die Sekundär-Resonanzfrequenz des Ultraschallmotors 5,
f3: die Sekundär-Resonanzfrequenz des Vibrationsdetektore lements 8,
Δf1: das Halbwertsbreite-Band (X3/X1 = 1/2) der Primär- (Grundschwingungsmoden-)Resonanz des Vibrationsdetek torelements 8,
Δf2: der Frequenzsteuerungsbereich des Ultraschallmotors 5,
Δf3: das Halbwertsbreite-Band (X4/X2 = 1/2) der Sekundär- Resonanz des Vibrationsdetektorelements 8.
Beim Einbau des Ultraschallmotors 5 und des Vibrationsdetek
torelements 8 in eine Vorrichtung sind diese Größen vorzugs
weise entsprechend wenigstens einer der folgenden Bedingun
gen einzustellen, um zu verhindern, daß das Vibrationsdetek
torelement 8 aufgrund der Vibration des Ultraschallmotors 5
in Resonanz gerät.
- (1) Trennung der Resonanzfrequenz f2 des Ultraschallmotors 5 von der Primär-(Grundschwingungsmoden-)Resonanzfrequenz f1 des Vibrationsdetektorelements 8;
- (2) Trennung des Frequenzsteuerungsbereichs Δf2 des Ultra schallmotors 5 von der Primär-(Grundschwingungsmoden-)Reso nanzfrequenz f1 des Vibrationsdetektorelements 8;
- (3) Trennung des Frequenzsteuerungsbereichs Δf2 des Ultra schallmotors 5 von dem Halbwertsbreite-Band Δf1 der Primär- (Grundschwingungsmoden-)Resonanz des Vibrationsdetektorele ments 8;
- (4) Trennung der Resonanzfrequenz f2 des Ultraschallmotors 5 von der Sekundär-Resonanzfrequenz f3 des Vibrationsdetekto relements 8;
- (5) Trennung des Frequenzsteuerungsbereichs Δf2 des Ultra schallmotors 5 von der Sekundär-Resonanzfrequenz f3 des Vi brationsdetektorelements 8; und
- (6) Trennung des Frequenzsteuerungsbereichs Δf2 des Ultra schallmotors 5 von dem Halbwertsbreite-Band Δf3 der Sekun där-Resonanz des Vibrationsdetektorelements 8.
Eine derartige Einstellung wird durch Justieren der Ein
stellschaltung 9 in Fig. 2 durchgeführt. Wenn das photogra
phische Aufnahmeobjektiv 3 ein Wechselobjektiv ist und das
Vibrationsdetektorelement 8 auf der Seite des Kamerakörpers
1 vorgesehen ist, kann die Justierung durch die Einstell
schaltung 9 automatisch oder manuell durchgeführt werden,
jedes Mal, wenn ein anderes photographisches Aufnahmeobjek
tiv 3 an dem Kamerakörper 1 montiert wird. Ebenso kann die
Justierung eine Festeinstellung sein, die im Konstruktions
stadium gewählt wird.
Obwohl die obige Ausführungsform unter Bezugnahme auf ein
Beispiel beschrieben wurde, indem die Resonanzfrequenz f2
und der Frequenzsteuerungsbereich Δf2 des Ultraschallmotors
5 auf zur Primär- oder Sekundär-Resonanzfrequenz f1 und zum
Halbwertsbreite-Band Δf1 der Primär- oder Sekundär-Resonanz
des Vibrationsdetektorelements 8 diskrete Bänder eingestellt
sind, können alternativ die Resonanzfrequenz f2 des Ultra
schallmotors 5 auf ein zum Halbwertsbreite-Band Δf1 der Pri
mär- oder Sekundär-Resonanz des Vibrationsdetektorelements
diskretes Band oder der Frequenzsteuerungsbereich Δf2 des
Ultraschallmotors auf ein zur Primär- oder Sekundär-
Resonanzfrequenz f1 des Vibrationsdetektorelements 8 diskre
tes Band eingestellt werden. Es können ebenfalls einige Ju
stierungen auf der Seite des Vibrationsdetektorelements 8
durchgeführt werden, wobei der Ultraschallmotor 5 als Refe
renz dient.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben,
die Konstruktion so ausgeführt, daß das Resonanzfrequenz-
Band und/oder der Frequenzsteuerungsbereich des Ultraschall
motors nicht mit dem Primär- oder Sekundär-Resonanzfrequenz-
Band und/oder dem Halbwertbreite-Band der Resonanz des Vi
brationsdetektorelements zusammenfällt, was zu dem Effekt
führt, daß das Vibrationsdetektorelement aufgrund der
Schwingung des Ultraschallmotors nicht in Resonanz gerät,
und eine genaue Vibrationsdetektion möglich wird.
Außerdem wird für die Vorrichtung, bei der der Ultraschall
motor die Fokussierlinse antreibt und das Vibrationsdetekto
relement die Vibration des photographischen Aufnahmeobjek
tivs detektiert, eine genaue Verhinderung der Vibration mög
lich.
Fig. 5 ist eine Explosionsschrägansicht einer Ausführungs
form eines Motors vom Schwingungstyp.
In Fig. 5 wird von einem aus einer Vielzahl piezoelektri
scher Elemente als mechanisch-elektrischem Energieumwand
lungselement, das aus PZT oder dergleichen besteht, abgese
hen. An seiner Stelle wird eine Isolierscheibe 131 als Iso
lierelement zwischen einen elektrisch leitenden Bolzen 105
und einen Block 103 eingesetzt, um einen oberen Metallblock
101 und den unteren Metallblock 103 voneinander elektrisch
zu isolieren.
In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 101 einen elektrisch
leitenden oberen Metallblock, der mittig verjüngt ist und in
seinem Zentrum eine Gewindebohrung 101A aufweist, in die ein
Gewindeabschnitt 105A des elektrisch leitenden Bolzens 105
über ein Gewinde eingreift. Ein Gleitabschnitt 101B der an
einem Gleitabschnitt eines Rotors unter Druck anliegt, ist
auf der oberen Fläche des oberen Metallblocks 101 vorgese
hen.
Das Bezugszeichen 103 bezeichnet einen elektrisch leitenden
unteren Metallblock mit zwei Bohrungen 103A und 103B von
verschiedenen Durchmessern. Die Durchmesser dieser Bohrungen
103A und 103B sind größer als die Durchmesser des Basisab
schnitts 105B bzw. des Mittelabschnitts 105C des Bolzens
105, so daß der Block 103 und der Bolzen 105 nicht in Kon
takt miteinander treten können.
Der Bolzen 105 umfaßt die zuvor genannten Abschnitte 105A,
105B und 105C und hat die in Fig. 5 gezeigte Form, die an
ihrem Endabschnitt einen Gewindeabschnitt 105D aufweist, der
über das Gewinde in eine Mutter (nicht gezeigt) eingreift.
Die Bezugszeichen 107 bis 113 bezeichnen hohle kreisförmige
piezoelektrische Elemente als elektromechanische Energieum
wandlungselemente, die beispielsweise aus PZT bestehen. Die
piezoelektrischen Elemente 107 und 109 bilden Phase A Ele
mente und die piezoelektrischen Elemente 111 und 113 bilden
Phase B Elemente. In der vorliegenden Ausführungsform sind
Phase A und Phase B jeweils aus zwei piezoelektrischen Ele
menten gebildet, alternativ kann jede Phase allerdings aus
einem einzelnen piezoelektrischen Element gebildet werden.
Der Durchmesser des hohlen Abschnitts eines jeden Piezoele
ments 107 bis 113 ist größer als der Außendurchmesser des
Mittelabschnitts 105C des Bolzens 105. Jedes Element ist,
wie in Fig. 5 gezeigt, auf den den Mittellinien gegenüber
liegenden Seiten mit einer Polarisationsrichtung in Richtung
der Dicke polarisiert.
Das Bezugszeichen 115 bezeichnet einen Sensor, der durch ein
piezoelektrisches Element als mechanisch elektrisches Ener
gieumwandlungselement zum Detektieren des Schwingungszu
stands der einen Ultraschallvibrator darstellenden Metall
blöcke 101 und 103 gebildet ist. Der Durchmesser des hohlen
Abschnitts des Sensors 115 ist ebenfalls größer als der Au
ßendurchmesser des Mittelabschnitts 105C des Bolzens 105, so
daß der Sensor 115 nicht in Kontakt mit dem Bolzen 105
tritt.
Die Bezugszeichen 119, 121 und 123 bezeichnen Elektroden zum
Zuführen einer Wechselspannung von beispielsweise 20 kHz aus
einer Spannungsquel1e 143 zu den piezoelektrischen Elementen
107 und 109. Die Bezugszeichen 123, 125 und 127 bezeichnen
Elektroden zum Zuführen einer Wechselspannung von ungefähr
20 kHz aus einer Spannungsquelle 145, zu den piezoelektri
schen Elementen 111 und 113, wobei die zugeführte Spannung
eine Phasendifferenz gegenüber der von der Spannungsquelle
143 zugeführten Wechselspannung aufweist. Eine Erdungselek
trode 123 ist durch den Mittelabschnitt 105C des Bolzens 105
mit einer Erdungselektrode 127 elektrisch verbunden.
Die Bezugszeichen 127 und 129 bezeichnen Elektroden, die ein
der Schwingung der Metallblöcke 101 und 103 als Schwingung
selemente entsprechendes, elektrisches Signal aus dem Sensor
115 an Ausgabeanschlüsse 127A bzw. 129A ausgeben.
Die Ausgabeanschlüsse 127A und 129A übertragen das Ausgangs
signal des Sensors 115 auf eine nicht gezeigte Vibratorsteu
erschaltung.
Das Bezugszeichen 131 bezeichnet eine Isolierscheibe, die
als Isolierelement zwischen der oberen Fläche 105E des elek
trisch leitenden Bolzens 105 und der unteren Fläche des un
teren Metallblocks 103 vorgesehen ist, um zu verhindern, daß
der untere Metallblock 103 und der obere Metallblock 101
durch den Bolzen 105 kurzgeschlossen werden, d. h. dasselbe
Potential annehmen. Die Isolierscheibe 131 weist eine Öff
nung auf, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des
Mittelabschnitts 105C des Bolzens 105 ist.
Im folgenden wird der Betrieb des Motors vom Schwingungstyp
gemäß dem oben beschriebenen Aufbau beschrieben.
Wenn durch die Elektroden 119 bis 127 eine Wechselspannung
von den Spannungsquellen 143 und 145 an die piezoelektri
schen Elemente 107 bis 113 für die Phase A und die Phase B
angelegt werden, werden in den zwei Phasen Schwingungen der
Vibratoren 101 und 103 durch die in den piezoelektrischen
Elementen 107 bis 113 erzeugten Schwingungen generiert, und
da diese Schwingungen aufgrund einer Phasendifferenz zwi
schen den entsprechenden Wechselspannungen eine vorbestimmte
Phasendifferenz in der Zeit zwischen den Schwingungen auf
weisen, wird eine Rotationsbewegung der Oberflächen der Vi
bratoren 101 und 103 erzeugt. Deshalb führt ein Rotor (nicht
gezeigt), der in Druckkontakt mit dem den Vibrator bildenden
Metallblock 101 steht, Rotationsbewegungen aus.
Im folgenden wird das Ausgangssignal des Sensors 115 be
schrieben.
Der Metallblock 101, der in Kontakt mit der Erdungselektrode
119 steht, nimmt Erdpotential an. Aufgrund der Isolierschei
be 131 nimmt der untere Metallblock 103 nicht das Erdpoten
tial, das dem Potential der Elektrode 119 entspricht, an.
Deshalb ist die in Kontakt mit dem unteren Metallblock 103
stehende Elektrode 129 nicht auf Erdpotential.
Demgemäß wird ein elektrisches Ausgangssignal von dem Sensor
115, das dem schwingungszustand des Vibrators 101, 103 ent
spricht, über die Elektroden 127 und 129 von den Ausgangsan
schlüssen 127A und 129A ausgegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, wie oben beschrie
ben, die Potentiale des oberen und des unteren Metallblocks
durch die Isolierscheibe 131 auf verschiedene Werte ge
bracht. Deshalb kann der Vibrationszustand des Vibrators des
Motors vom Vibrations-Typ detektiert werden, sogar wenn nur
ein Sensor 115 verwendet wird.
Der in Fig. 5 gezeigte Ultraschallmotor selbst ist bei
spielsweise aus der US-A-5 231 325, etc. bekannt.
Fig. 6 ist eine Schrägansicht, die den Aufbau eines piezo
elektrischen Keramikzylinders zeigt, der in einem piezoelek
trischen Vibrationsgyrometer, einer anderen Ausführungsform
des Vibrationsdetektorelements, verwendet wird.
Um ein piezoelektrisches Gyrometer zu schaffen, in dem eine
Einwirkung von Biegeschwingungen in rechtwinklige Richtungen
verringert ist und vielmehr die Art der Einwirkung symme
trisch bezüglich jeder Schwingungsrichtung ist und die Ein
wirkung der Charakteristik des piezoelektrischen Vibrations
gyrometers gering ist, ist in einem piezoelektrischen Vibra
tionsgyrometer, in dem eine gürtelförmige Elektrode 231 auf
der äußeren Umfangsfläche des piezoelektrischen Keramikzy
linders 220 parallel in Längsrichtung gebildet ist und in
dem ein Polarisierungsprozeß durch Verwendung dieser gürtel
förmigen Elektrode 231 bewirkt und der Antrieb und die De
tektion unter Ausnützung der Biegeschwingungsmode durch den
piezoelektrischen Effekt des piezoelektrischen Keramikzylin
ders bewirkt werden, der piezoelektrische Keramikzylinder
220 an dem Knotenpunkt der Biegeschwingung desselben durch
einen gürtelförmigen Ring 230, der aus Fasern, wie Gewebe
oder ungewobenem Material, oder aus einem geschäumten Mate
rial, wie geschäumtem Styrol oder einem Schwamm, gebildet
ist, gehaltert und befestigt.
Der in Fig. 6 gezeigte Aufbau selbst ist ebenfalls bekannt,
beispielsweise aus der offengelegten japanischen Gebrauchs
musteranmeldung Nr. 5-2016, etc.
Claims (15)
1. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzfrequenz-Band
des Vibrationsdetektorelelnents und das Resonanzfrequenz-
Band des Ultraschallmotors auf diskrete Bänder einge
stellt sind.
2. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Halbwertsbreite-Band der
Resonanz des Vibrationsdetektorelements und der Fre
quenzsteuerungsbereich des Ultraschallmotors auf diskre
te Bänder eingestellt sind.
3. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzfrequenz-Band
des Vibrationsdetektorelements und der Frequenzsteue
rungsbereich des Ultraschallmotors auf diskrete Bänder
eingestellt sind.
4. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Halbwertsbreite-Band der
Resonanz des Vibrationsdetektorelements und das Reso
nanzfrequenz-Band des Ultraschallmotors auf verschiedene
Bänder eingestellt sind.
5. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzfrequenz-Band
des Ultraschallmotors auf ein anderes Band als das Reso
nanzfrequenz-Band des Vibrationsdetektorelements einge
stellt ist.
6. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzsteuerungsbe
reich des Ultraschallmotors auf ein anderes Band als das
Halbwertsbreite-Band der Resonanz des Vibrationsdetek
torelements eingestellt ist.
7. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzsteuerungsbe
reich des Ultraschallmotors auf ein anderes Band als das
Resonanzfrequenz-Band des Vibrationsdetektorelements
eingestellt ist.
8. Eine Antriebsvorrichtung, die auf einem Instrument, das
durch Aufnahme einer externen Kraft in Vibrationen ver
setzt werden kann, montiert ist, wobei die Antriebsvor
richtung mit einem als Antriebsquelle dienenden Ultra
schallmotor und das Instrument mit einem Vibrationsde
tektorelement zum Detektieren der Vibration des Instru
ments versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzfrequenz-Band
des Ultraschallmotors auf ein anderes Band als das Halb
wertsbreite-Band der Resonanz des Vibrationsdetektorele
ments eingestellt ist.
9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die Mode
der Resonanz des Vibrationsdetektorelements eine Grund
schwingungsmode oder eine Mode mit einer Ordnung höher
als die Grundschwingungsmode ist.
10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, die in einem Kame
rasystem mit einem photographischen Aufnahmeobjektiv und
einem Kamerakörper montiert ist.
11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, in welcher der Ul
traschallmotor das photographische Aufnahmeobjektiv an
treibt und das Vibrationsdetektorelement die Vibration
des photographischen Aufnahmeobjektivs detektiert.
12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, in welcher der Ul
traschallmotor eine Antriebsquelle zum Fokussieren des
photographischen Aufnahmeobjektivs ist und das Vibrati
onsdetektorelement ein Sensor zum Detektieren einer Ka
meraverwacklung ist.
13. Eine Vorrichtung, die zum Antrieb eines bewegbaren Ele
ments durch einen Ultraschallmotor ausgelegt ist, da
durch gekennzeichnet, daß ein Vibrationsdetektorelement
zum Detektieren der Vibration der Vorrichtung vorgesehen
ist und das Resonanzfrequenz-Band des Vibrationsdetekto
relements und das Resonanzfrequenz-Band des Ultraschall
motors auf diskrete Bänder eingestellt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, die ein Kamerasystem mit
einem photographischen Aufnahmeobjektiv und einem Kame
rakörper ist.
15. Ein Kamerasystem, umfassend
einen Kamerakörper,
ein optisches Photoaufnahmesystem, das zum Fokussieren durch einen Ultraschallmotor antreibbar ist,
ein optisches Vibrationskorrektursystem, das in den op tischen, photographischen Aufnahmeweg gebracht ist und so bewegbar ist, daß es eine Bildverwacklung verhindert, sogar wenn der Kamerakörper einer Vibration ausgesetzt ist,
ein Stellglied zum Antrieb des optischen Vibrationskor rektursystems,
ein Vibrationsdetektorelement zum Detektieren der Vibra tion des Kamerasystems, und
eine Steuerschaltung zu einer auf der durch das Vibrati onsdetektorelement detektierten Vibration basierenden Steuerung des Stellglieds, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzfrequenz-Band des Vibrationsdetektorelements und das Resonanzfrequenz- Band des Ultraschallmotors auf diskrete Bänder einge stellt sind.
einen Kamerakörper,
ein optisches Photoaufnahmesystem, das zum Fokussieren durch einen Ultraschallmotor antreibbar ist,
ein optisches Vibrationskorrektursystem, das in den op tischen, photographischen Aufnahmeweg gebracht ist und so bewegbar ist, daß es eine Bildverwacklung verhindert, sogar wenn der Kamerakörper einer Vibration ausgesetzt ist,
ein Stellglied zum Antrieb des optischen Vibrationskor rektursystems,
ein Vibrationsdetektorelement zum Detektieren der Vibra tion des Kamerasystems, und
eine Steuerschaltung zu einer auf der durch das Vibrati onsdetektorelement detektierten Vibration basierenden Steuerung des Stellglieds, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzfrequenz-Band des Vibrationsdetektorelements und das Resonanzfrequenz- Band des Ultraschallmotors auf diskrete Bänder einge stellt sind.
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DE (1) | DE4436812B4 (de) |
FR (1) | FR2711284A1 (de) |
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- 1993-10-15 JP JP28184393A patent/JP3269223B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1994-10-13 FR FR9412236A patent/FR2711284A1/fr active Pending
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