DE69507225T2

DE69507225T2 - Einrichtung mit eingebautem Antrieb

Info

Publication number: DE69507225T2
Application number: DE69507225T
Authority: DE
Inventors: Tadao Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Kai
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: DE69507225D1; EP0700103A1; US5678070A; EP0700103B1; JPH0880075A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Sachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb, die eine Vielzahl von Ultraschallwellen-Antrieben bzw. Stellantrieben verwendet, wie solche zum Antreiben einer Vorrichtung, wie beispielsweise einer Kamera oder dergleichen, d. h. solche zum Antreiben zum Beispiel bewegbarer Mechanismus-Teile in dem Inneren der Vorrichtung.

In Bezug stehender Stand der Technik

Eine Vielfalt von Vorrichtungen, mit der Kamera angefangen, kann als dieser Typ einer Vorrichtung mit eingebautem Antrieb angegeben werden. Denn in der Vorrichtung, wie beispielsweise der Kamera, usw., ist zum Beispiel ein Ultraschallwellen-Antrieb (nachfolgend als ein USM bezeichnet) vom Ring-Typ oder Trommel-Typ als der Antrieb zum Antreiben der Vorrichtung bekannt.
Das bedeutet, daß seither eine Vorrichtung bekannt gewesen ist, die einen Satz eines Ultraschallwellen-Antriebs als eine Antriebsquelle eines Fokussiermechanismus für ein fokusmäßiges Verstellen eines Linsenelements eines optischen Photographiersystems innerhalb eines bewegbaren Mechanismus, z. B. eines Objektivtubus-Mechanismus, in dem Inneren der Kamera, wie vorstehend beschrieben ist, besitzt.
Beispielsweise setzt die Vorrichtung, wie beispielsweise die vorstehend erwähnte Kamera, was auch bewerkstelligt worden ist, die Vielzahl von Ultraschallwellen-Antrieben, eingesetzt für eine Antriebssteuerung einer Vielfalt von bewegbaren Mechanismen in dem Inneren der Vorrichtung, ein.
Mit anderen Worten setzt die Kamera oder dergleichen eine Vielzahl von bewegbaren Mechanismen darin ein und ordnet sie an. Es ist erwünscht, den Ultraschallwellen-Antrieb einzusetzen, wobei jeder als ein antreibender Stellantrieb dient, der eine vergleichbar einfache Struktur besitzt, einfach antriebsmäßig zu steuern ist und in der Lage ist, die Vorteile zu zeigen, daß er niedrig in der Rotation, hoch im Drehmoment und niedrig in Geräuschentwicklungen ist, und daß er ebenso so aufgebaut ist, um die baugrößenmäßige Verkleinerung davon zu erzielen.
Allerdings besteht, wenn die vorstehende Kamera, usw., die Vielzahl von Ultraschallwellen-Antriebe zum Antreiben der Vorrichtung einsetzt und falls im wesentlichen unter derselben Antriebsfrequenz angesteuert wird, eine Möglichkeit, daß ein Nachteil dahingehend verursacht wird, daß ein struktureller Körper der Vorrichtung aufgrund von Leckage-Vibrationen, die von der Vielzahl der Ultraschallwellen-Antriebe hervorgerufen sind, in Resonanz tritt.
Es ist eine allgemeine Praxis, daß insbesondere die vorstehend beschriebenen Ultraschallwellen-Antriebe, obwohl die Spezifikationen davon unterschiedlich sind, unter derselben Frequenz, falls sie gleich in der Größe sind, angetrieben werden. Wenn simultan solche Ultraschallwellen-Antriebe angetrieben werden, wird die vorstehend erwähnte Resonanz leicht hervorgerufen.
Dann folgt, wenn die Resonanz in dem strukturellen Körper der Vorrichtung, wie vorstehend erwähnt ist, stattfindet, daß eine Störung auf jeden der Ultraschallwellen-Antriebe aufgebracht wird, und dies ist nicht wünschenswert im Hinblick auf eine Antriebs-Steuerung der Ultraschallwellen-Antriebe.
Weiterhin werden, wenn die vorstehend erwähnte Resonanz erzeugt wird, dieser strukturelle Körper der Vorrichtung und Teile beschädigt oder werden erschlaffen, der Folge, daß so ein strukturelles Problem hervorgerufen wird.
Weiterhin besteht, gerade wenn die Vielzahl der Ultraschallwellen-Antriebe, die in der Vorrichtung, wie beispielsweise der Kamera, usw., eingesetzt sind, unter unterschiedlichen Antriebsfrequenzen angetrieben wird, die Möglichkeit, daß ein sogenanntes "Überlagerungs" ("beat") Phänomen aufgrund der Resonanz hervorgerufen wird, die dann erzeugt wird, wenn eine Energie der Leckage-Vibrationen, die von den jeweiligen Ultraschallwellen-Antrieben gegeben sind, groß ist und falls die Vielzahl der Ultraschallwellen-Antriebe nahe zueinander angeordnet ist.
Dann können, wenn eine Frequenz der "Überlagerung" innerhalb der vom Menschen hörbaren Bandbreite fällt, die "Überlagerungs-" Klänge hörbar sein.
Insbesondere wenn die vorstehende "Überlagerung" in der Nähe von 1 KHz erzeugt wird, die die Höchste in der akustischen Empfindlichkeit des Menschen ist, kratzt dies am Ohr des Benutzers der Vorrichtung (Photograph). Es ist erforderlich, daß einige Maßnahmen ergriffen werden, um ein solches Problem zu vermeiden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wäre wünschenswert, eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb zu schaffen, die dazu geeignet ist, eine Resonanz und ein sich ergebendes "Überlagerungs" Phänomen, das dann verursacht wird, wenn eine Vielzahl (zumindest zwei Sätze) von Ultraschallwellen-Antrieben als eine Vorrichtung antreibender Antriebe simultan in einer Kamera, usw., angetrieben wird, zu vermeiden, die als die Vorrichtung mit eingebautem Antrieb in dem Fall dient, daß die Antriebe in Kombinationen verwendet werden und die ein Gefühl eines Knirschens am Ohr des Benutzers der Vorrichtung vermeidet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb geschaffen, die aufweist:
einen ersten Ultraschallwellen-Antrieb; und
einen zweiten Ultraschallwellen Antrieb, der so ausgelegt ist, um simultan mit dem ersten Ultraschallwellen-Antrieb angetrieben zu werden,
wobei eine Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs so ausgelegt ist, daß sie zu einer Antriebsfrequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs unterschiedlich ist.
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb mindestens einen ersten und einen zweiten Ultraschallwellen-Antrieb auf, die simultan in Kombination als Antriebe zum Antreiben der Vorrichtung angetrieben werden.
Antriebsfrequenzen des ersten und des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs bzw. Stellantriebs werden unterschiedlich zueinander eingestellt.
Weiterhin ist die Vorrichtung mit eingebautem Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Kamera. Der erste und der zweite Ultraschallwellen-Antrieb sind vorzugsweise in einem von einem Kameragehäuse und einem Objektivtubus angeordnet oder sind in einer mechanisch verbundenen Einheit des Kameragehäuses und des Objektivtubus angeordnet.
Weiterhin werden in der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung f1 (Hz) und f2 (Hz) vorzugsweise so einrichtet, um die nachfolgende Beziehung zu erfüllen:
f1 - f2 > 4000
wobei f1 (Hz) die Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs ist und f2 (Hz) die Antriebsfrequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Vielzahl der eingebauten Ultraschallwellen-Antriebe zum Antreiben der Vorrichtung Antriebsfrequenzen, die zueinander unterschiedlich sind, um es dadurch möglich machen, die Resonanz in dem strukturellen Körper der Vorrichtung zu verhindern oder zu mindern.
Eine Frequenz fB der möglicherweise auftretenden "Überlagerung" ist gegeben durch:
fb = f1 - f2 /2
wobei f1 (Hz) die Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs ist, der zum Antreiben der Vorrichtung eingebaut ist, und f2 (Hz) die Antriebsfrequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs ist, der zum Antreiben der Vorrichtung eingebaut ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die "Überlagerungs-" Frequenz vorzugsweise so ausgelegt, daß fB > 2000 gilt, da f1 - f2 > 4000 gilt, und dies ist um 1 oder mehr Oktaven höher als 1 KHz, die die höchste akustische Empfindlichkeit ist. Demzufolge ist es möglich, das "Überlagerungs-" Kratzen am Ohr des Benutzers der Vorrichtung (Photograph) zu verhindern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb geschaffen, die aufweist:
n Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben, die so angeordnet sind, um simultan angetrieben zu werden; und
eine Antriebs- und Steuereinrichtung zum Ansteuern der Antriebe simultan,
wobei die nachfolgende Beziehung eingerichtet wird:
f(n - k) - fn > 4000
wobei fn (Hz) die Antriebsfrequenz des n-ten Ultraschallwellen-Antriebs ist, und k = 1, 2, .... n-1 gilt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden während der nachfolgenden Diskussion in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Kameragehäuses, betrachtet von vorne, zeigt, die allerdings eine Ausführungsform darstellt, bei der eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Kamera angewandt wird;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zeigt, um beim Erläutern prinzipieller Komponenten der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung zu unterstützen;
Fig. 3 eine Ansicht zeigt, die schematisch einen Aufbau einer anderen Ausführungsform der Kamera darstellt, die für eine Anwendung der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
Fig. 4 eine Ansicht zeigt, die schematisch eine noch andere Ausführungsform der Kamera zeigt, die für die Anwendung der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
Fig. 5 eine Schnittansicht zeigt, die schematisch prinzipielle Komponenten eines Vibrations-Kompensations-Mechanismus zum Antrieb einer Vibrations-Kompensations-Linse in Fig. 4 darstellt;
Fig. 6 eine Ansicht zeigt, die schematisch eine noch andere Ausführungsform der Kamera darstellt, die für die Anwendung der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
Fig. 7 eine Ansicht zeigt, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Kamera darstellt, die für die Anwendung der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
Fig. 8 eine Ansicht zeigt, die schematisch eine noch weitere Ausführungsform der Kamera darstellt, die für die Anwendung der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
Fig. 9 ein Blockdiagramm zeigt, das eine andere Ausführungsform der prinzipiellen Komponenten in der Kamera, die in Fig. 8 dargestellt ist, zeigt; und
Fig. 10 eine Ansicht zeigt, die schematisch eine Ansicht einer noch weiteren Ausführungsform der Kamera darstellt, die für die Anwendung der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung geeignet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Fig. 1 und 2 stellen eine Ausführungsform dar, in der eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb der vorliegenden Erfindung bei einer Kamera angewandt wird.
Unter Bezugnahme auf diese Zeichnung, insbesondere auf Fig. 1, wird ein Grundaufbau der Kamera, die für eine Anwendung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, kurz erläutert werden. Die Kamera, die mit 1 in der Figur bezeichnet ist, ist aus einem Kameragehäuse 2 und einem Objektivtubus (siehe das Bezugszeichen 3 in der Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist) aufgebaut.
Es ist anzumerken, daß eine Objektivbefestigung, die mit 4 in der Figur bezeichnet ist, an dem zentralen Bereich der vorderen Oberfläche des Kameragehäuses 2 geöffnet ist und daß der Objektivtubus fest in der Objektivbefestigung befestigt wird, wobei die Objektivbefestigung durch eine imaginäre Linie in Fig. 1 dargestellt ist.
Weiterhin ist eine Filmaufwickelspule, die bei 5 in der Figur angegeben ist, an der linken Seite der Kamera 1 in der Figur angeordnet. Diese Filmaufwickelspule 5 umfaßt einen ersten Ultraschallwellen-Antrieb 10, der als ein Filmaufwickelantrieb dient. Der erste Ultraschallwellen-Antrieb 10 wird antriebsmäßig durch einen ersten Ultraschall- Antriebs-Ansteuerabschnitt 11, wenn die Notwendigkeit entsteht, gesteuert, und ist so aufgebaut, um einen Film Einzelbild für Einzelbild von einer Filmpatrone (beide sind nicht dargestellt) zu wickeln und dreht demzufolge den Film.
Diese Ultraschallwellen-Antriebe sind Ultraschallwellen-Motore zum wechelseitigen Eingeben von z. B. zwei Hochfrequenz-AC-Spannungssignalen (Phasen A und B) mit einer Phasendifferenz und die demzufolge einen Antriebsvorgang durchführen.
Ein Spiegel 6 ist so angeordnet, um sich auf einer optischen Achse des Objektivtubus hinter der Objektivbefestigung 4 zu bewegen. Hinter dem Spiegel 6 ist ein Öffnungsbereich (nicht dargestellt) in einer bekannten Art und Weise in einer Beziehung Seite an Seite zu einer Filmbelichtungsfläche angeordnet.
Dann ist ein zweiter Ultraschallwellen-Antrieb 12, der als ein Spiegelantriebs-Antrieb dient, um den Spiegel mit einer Freigabe-Operation nach oben zu kippen, und der in einer Beziehung Seite an Seite zu dem Spiegel 6 eingesetzt ist, angeordnet. Der zweite Ultraschallwellen-Antrieb 12 wird durch einen zweiten Ultraschallwellen-Antriebs-Ansteuerbereich 13 angesteuert, wenn die Notwendigkeit entsteht, und ist so aufgebaut, um ein Photo aufzunehmen.
Ein Vorrichtungssteuerbereich 14 steuert antriebsmäßig den ersten und den zweiten Ultraschallwellen-Antriebs-Ansteuerbereich 11, 13 und ein Aufbau eines Antriebssteuersystems davon ist in einem Blockdiagramm in Fig. 2 dargestellt.
Das bedeutet, daß diese Ausführungsform einen Aufbau liefert, bei dem das Kameragehäuse 2 der Kamera 1, definiert als eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb, zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 10, 12 einsetzt, die simultan angetrieben werden, wenn der Photographiervorgang der Kamera durchgeführt wird, wie solche zum Aufwickeln des Films (zum Antreiben der Spule) und zum Antreiben des Spiegels (zum Kippen des Spielges nach oben und nach unten).
In der so aufgebauten Kamera 1 finden der Filmaufwickelvorgang und der Spiegelabkippvorgang zu demselben Augenblick in einigen Fällen statt, wenn das Photographieren, z. B. in einem aufeinanderfolgenden Photographiermodus, vorgenommen wird. In diesem Fall werden die Ultraschallwellen-Antriebe 10, 12 simultan angetrieben. Wie vorstehend erläutert ist, tritt allerdings, wenn solche zwei Ultraschallwellen-Antriebe 10, 12 unter derselben Antriebsfrequenz angetrieben werden, ein Resonanz- oder ein "Überlagerungs" Phänomen auf. Dies ist im Hinblick auf einen Gebrauchsaspekt unerwünscht.
Aus diesem Grund bringt, gemäß der vorliegenden Erfindung, die die vorstehend angegebene Resonanz oder das "Überlagerungs-" Phänomen verhindert, und zwar als eine Charakteristik davon, einen solchen Aufbau mit sich, bei dem die Antriebsfrequenzen, unter denen der erste und der zweite Ultraschallwellen-Antrieb simultan durch den ersten und den zweiten Ultraschall-Antriebs-Steuerbereich 11, 13 angetrieben werden, als der die Vorrichtung antreibende Antrieb, wie in Fig. 2 dargestellt ist, unterschiedlich eingestellt werden.
Gemäß diesem Aufbau kann die Resonanz in dem strukturellen Gehäuse der Vorrichtung (Kamera 1) verhindert oder durch Differentieren der Antriebsfrequenz für die Vielzahl der Ultraschallwellen-Antriebe 10, 12 gemindert werden, die in die Kamera 1 als solche zum Antreiben der Vorrichtung eingebaut sind. Weiterhin kann das "Überlagerungs-" Phänomen auch verhindert oder gemindert werden.
Genauer gesagt wird, wie vorstehend beschrieben ist, die Antriebsfrequenz für den ersten Ultraschallwellen-Antrieb 10, der in der Kamera 1 als der eine zum Antreiben der Vorrichtung eingebaut ist, bei f1 (Hz) eingestellt, während die Frequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs 12 bei f2 (Hz) eingestellt wird. In diesem Fall wird eine Frequenz der "Überlagerung", die möglicherweise auftreten wird, dahingehend angenommen, daß sie fB (Hz) ist, und die "Überlagerungs" Frequenz fB wird ausgedrückt als fB = f1 - f2 /2. Das "Überlagerungs"- Phänomen kann dadurch verhindert oder gemindert werden.
Weiterhin werden gemäß der vorliegenden Erfindung, falls f1 (Hz) als die Antriebsfrequenz für den ersten Ultraschallwellen-Antrieb 10 und f2 (Hz) als die Antriebsfrequenz für den zweiten Ultraschallwellen-Antrieb 12 angesehen werden, in diesem Fall die Antriebsfrequenzen f1 (Hz), f2 (Hz) für diese Ultraschallwellen-Antriebe 10, 12 so eingestellt werden, daß sie die nachfolgende Beziehung erfüllen:
f1 - f2 > 4000.
Dann gelangt, falls in dieser Weise eingestellt wird, die Frequenz fB zu einer Beziehung von fB > 2000, da f1 - f2 > 4000 gilt. Dies ist um 1 oder mehr Oktaven höher als 1 KHz, was die höchste akustische Empfindlichkeit ist, und deshalb kann das "Überlagerungs-" Kratzen am Ohr des Benutzers (Photograph) der Kamera 1 dahingehend verhindert werden, daß es erzeugt wird.
Es ist hier anzumerken, daß, wie aus der Erläuterung, die vorstehend angegeben ist, ersichtlich ist, der Zustand von f1 - f2 > 4000 so dargestellt worden ist, daß das "Überlagerungs-" Phänomen zu 2000 oder höher gelangt. Die Bedindungen, die in der Vorrichtung effektiv erforderlich sind, um weiterhin Geräusche zu reduzieren, sind z. B. f1 - f2 > 8000 bis 20000 oder darüberhinaus, und die "Überlagerungs-" Frequenz fB wird so eingestellt, daß fB > 4000 bis 10000 oder darüberhinaus gilt.
Alternativ ist, falls die vorstehenden Bedingungen so eingestellt werden, daß f1 - f2 > 24000 oder darüberhinaus und fB > 12000 oder darüberhinaus gilt, dies, was eine Tatsache ist, über der hörbaren Bandbreite des Menschen hinaus, und demzufolge kann ein viel größerer Effekt erhalten werden.
Es ist selbstverständlich, daß, wenn das "Überlagerungs-" Phänomen nicht ein Problem im Hinblick auf die Energien der Ultraschallwellen-Antriebe 10, 12 ist, die vorstehenden Frequenzen so eingestellt werden, daß f1 ≠ f2 gilt, und es kann ausreichend sein, nur die Resonanz zu unterbinden.
Es ist anzumerken, daß ein Antrieb vom Trommel-Typ (Stift-Typ), der z. B. in der japanischen, offengelegten Patentanmeldung No. 5-146174 offenbart ist, für die Ultraschallwellen-Antriebe 10, 12 eingesetzt werden kann, die zum Antreiben der Vorrichtung ähnlich der vorstehend beschriebenen Kamera 1, usw., verwendet sind. Der Antrieb ist allerdings nicht auf diesen Typ eines Antriebs eingeschränkt und die Ultraschallwellen-Antriebe, die eine Vielzahl von Strukturen besitzen, können frei eingesetzt werden.
Fig. 3 stellt eine andere Ausführungsform der Kamera dar, die dann effektiv ist, wenn die vorliegende Erfindung darauf angewandt wird. Wie die Fig. 3 zeigt, ist dort ein Fall dargestellt, bei dem zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 20, 21 in den Objektivtubus 3 der Kamera 1 eingesetzt werden.
Dieser erste und zweite Ultraschallwellen-Antrieb 20, 21 sind als Autofokus-Antrieb und als Power-Zoom-Antrieb bzw. motorische Brennweiteneinstellung definiert, die simultan während eines Photographier-Bereitschafts-Vorgangs, wie beispielsweise Fokussieren, Bildeinstellung, usw., in vielen Fällen betätigt werden können.
Hierbei sind, unter Bezugnahme auf Fig. 3, der erste und der zweite Ultraschall- Antriebs-Ansteuerbereich 22, 23 teilweise auf einem äußeren, peripheren Bereich einer festgelegten Trommel 24 vorgesehen, die den Objektivtubus 3 bildet, wobei die vorstehend angegebenen Ansteuerbereiche 22, 23 dazu dienen, und zwar in derselben Art und Weise wie bei der vorstehend besprochenen Ausführungsform, antriebsmäßig die Ultraschallwellen-Antriebe 20, 21 bei unterschiedlichen Antriebsfrequenzen zu steuern. Diese Ultraschall-Antriebs-Ansteuerbereiche sind so aufgebaut, um durch einen die Vorrichtung steuernden Bereich 14, der in dem Kameragehäuse 2 vorgesehen ist, antriebsmäßig gesteuert zu werden.
Weiterhin ist der Objektivtubus 3 in der Linsenbefestigung 4 des Kameragehäuses 2 eingepaßt befestigt und demzufolge mechanisch fest damit verbunden. Ein Fokussierring, der mit 25 in Fig. 3 bezeichnet ist, wird fokusmäßig durch den ersten Ultraschallwellen-Antrieb 20 angetrieben und ein Zoom-Ring, der bei 26 dargestellt ist, wird durch den zweiten Ultraschallwellen-Antrieb 21 zur motorischen Brennweitenverstellung angetrieben.
Es ist anzumerken, daß die Symbole L1, L2, L3, L4 in der Figur Linseneinheiten bezeichnen, die ein optisches Photographiersystem bilden, das in dem Objektivtubus 3 gehalten ist. Zusätzlich zu diesen Linseneinheiten sind auch Mechanismen und Teile vorgesehen, die zum Aufbau des Objektivtubus 3 benötigt werden. Die Details davon sind ausreichend bekannt und demzufolge wird eine spezifische Erläuterung davon weggelassen werden.
Dann haben die zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 20, 21 in dem so aufgebauten Objektivtubus 3 auch, wie vorstehend angegeben ist, unterschiedliche Antriebsfrequenzen, und demzufolge werden, was selbstverständlich ist, dieselbe Wirkung und derselbe Effekt wie die vorstehend erwähnten erhalten werden.
Fig. 4 und 5 stellen eine noch weitere Ausführungsform der Kamera dar, die für die Anwendung der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Diese Ausführungsform stellt auch einen Aufbau dar, bei dem der Objektivtubus 3 der Kamera 1 einen Vibrations-Kompensations-Mechanismus einsetzt, der zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 31, 32 umfaßt.
Hierbei bezeichnet das Symbol L4 eine Vibrations-Kompensations-Linse, die innerhalb der Ebene orthogonal zu der optischen Achse bewegbar ist, um eine Bildunschärfe in dem optischen Photographiersystem zu korrigieren.
Solche Ultraschallwellen-Antriebe 31, 32 werden als zwei Sätze von antreibenden Antrieben bzw. Stellantrieben zum Antreiben der Vibrations-Kompensations-Linse L4 in den Richtungen der X- und Y-Achse in dem Vibrations-Kompensations-Mechanismus 30 zum Korrigieren der Bildunschärfe, die aufgrund eines Kamerawackelns der Kamera 1 verursacht wird, eingesetzt. Dann werden der erste und der zweite Ultraschallwellen Antrieb 31, 32 für den Vibrations-Kompensations-Antrieb simultan betätigt, um die Vibrations-Kompensations-Linse L4 in den Richtungen der X- und der Y-Achse während des Belichtungsvorgangs anzutreiben.
Demzufolge werden, gerade weil die zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 31, 32 in dem Objektivtubus 3, so, wie er vorstehend aufgebaut ist, unterschiedliche Antriebsfrequenzen, wie vorstehend erläutert ist, besitzen, dadurch dieselbe Wirkung und derselbe Effekt wie solche in den Ausführungsformen, die vorstehend diskutiert sind, erhalten.
Es ist anzumerken, daß die Konstruktionen der jeweiligen Bereiche von dem vorstehend erwähnten Vibrations-Kompensations-Mechanismus 30 in dieser Ausführungsform zuvor bekannt gewesen sind und daß deshalb spezifische Darstellungen und Beschreibungen davon weggelassen werden.
Fig. 6 stellt eine noch andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Diese Ausführungsform stellt einen Aufbau dar, bei dem sowohl das Kameragehäuse 2 als auch der Objektivtubus 3 einen Satz eines Ultraschallwellen-Antriebs zum Antreiben der Vorrichtung besitzen, wobei das Kameragehäuse 2 und der Objektivtubus 3 integral durch eine mechanische Verbindungseinheit, d. h. durch die Objektivbefestigung 4 in der Kamera 1, montiert sind.
Das bedeutet, daß in dieser Ausführungsform der erste Ultraschallwellen-Antrieb 20 für den Autofokus-Antrieb verwendet wird, während der zweite Ultraschallwellen-Antrieb 10 für den Filmaufwickelantrieb verwendet wird.
In Bezug auf den vorstehenden Autofokus-Antrieb und den Filmaufwickelantrieb werden der Fokussierantriebsvorgang und der Filmaufwickelvorgang simultan durchgeführt, wenn z. B. in dem aufeinanderfolgenden Photographiermodus photographiert wird. Dann werden in diesem Fall das Kameragehäuse 2 und der Objektivtubus 3 mechanisch über die Befestigung 4 verbunden, und darüberhinaus kann leicht verstanden werden, daß Leckage-Vibrationen aufeinander übertragen werden und die Resonanz oder das "Überlagerungs-" Phänomen hervorgerufen werden.
Dann liefert die Struktur in dieser Ausführungsform auch dieselbe Wirkung und denselben Effekt wie solche in den Ausführungsformen, die vorstehend besprochen sind, indem die Antriebsfrequenzen des ersten und des zweiten Ultraschallwellen Antriebs 20, 10 durch jeweilige Ultraschallwellen-Antriebs-Ansteuerbereiche 22, 11 unterschiedlich gestaltet werden.
Es ist anzumerken, daß jede Ausführungsform, die vorstehend besprochen ist, den Aufbau liefert, bei dem die Ultraschallwellen-Antriebe zum Aufwickeln des Films, zum Antreiben des Spiegels, zum Bewirken des Autofokus-Antriebs, des Power-Zoom-Antriebs und zum Durchführen des Antriebs in den Richtungen der X- und der Y-Achse zum Kompensieren der Vibration eingesetzt werden. Die Verwendung und der angewandte Bereich des Ultraschallwellen-Antriebs sind nicht auf diejenigen, die vorstehend erwähnt sind, eingeschränkt.
Zum Beispiel kann der Ultraschallwellen-Antrieb selbstverständlich zum Antreiben einer Vielzahl von bewegbaren Mechanismen eingesetzt werden, wie zum Beispiel zum Antreiben der Blende des Objektivs, zum Zurückspulen des Films, usw..
Fig. 7 stellt einen Aufbau dar, bei dem ein erster und ein zweiter Ultraschallwellen-Antrieb 41, 12 zum Antreiben des Spiegels in dem Kameragehäuse 2 ebenso wie zum Antreiben der Blende in dem Objektivtubus 3 der Kamera 1 eingesetzt werden. Die Details davon sind dieselben wie solche in jeder Ausführungsform, die vorstehend besprochen sind.
Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 40 in der Figur einen Objektiv-Blenden-Mechanismus, der vor der Linse L4 angeordnet ist, und das Bezugszeichen 42 bezeichnet einen Antriebsabschnitt des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs 41.
Weiterhin sind die Struktur und der Typ oder die angewandte Form des Ultraschallwellen-Antriebs nicht auf solche eingeschränkt, die beispielhaft in den vorstehend besprochenen Ausführungsformen dargestellt sind, sondern der Antrieb kann einen Trommel-Typ oder einen Ring-Typ oder andere Typen annehmen.
Es ist anzumerken, daß sich jede der Ausführungsformen, die vorstehend besprochen sind, mit dem Aufbau befaßt hat, bei dem die zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 10, 12; 20, 21; ... in die Vorrichtung, wie beispielsweise die Kamera 1, usw., eingesetzt sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau eingeschränkt, sondern ist ähnlich auch zu einem solchen Aufbau anwendbar, der drei oder mehr Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben in die Vorrichtung einsetzt, ausreichend, um die Effekte zu liefern.
Das bedeutet, daß dann, wenn drei oder mehr Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben eingeschlossen werden, der Antrieb so aufgebaut werden kann, um eine der nachfolgenden zwei Bedingungen zu erfüllen:
(1) die jeweiligen Ultraschallwellen-Antriebe werden im wesentlichen unter unterschiedlichen Antriebsfrequenzen angetrieben; oder
(2) die Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs wird auf f1 (Hz) gesetzt, die Antriebsfrequenz des zweiten Ultraschall-Antriebs wird auf f2 (Hz) gesetzt, die Antriebsfrequenz des dritten Ultraschallwellen-Antriebs wird auf f3 (Hz), ... gesetzt und die Antriebsfrequenz des n-ten Ultraschallwellen-Antriebs wird auf fn (Hz) gesetzt. In diesem Fall kann es ausreichend sein, die nachfolgenden Bedingungen zu erfüllen:
f1 - f2 > 4000
f1 - f3 > 4000
.
.
.
f1 - fn > 4000
f2 - f3 > 4000
.
.
.
f(n - 1) - fn > 4000.
Natürlich sind die Bedingungen im Hinblick auf die numerischen Werte nicht auf die vorstehend erwähnten eingeschränkt. Wie in dem Fall der Verwendung der zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben, wie vorstehend beschrieben ist, können vielfache Auswahlen vorgenommen werden.
Kurz gesagt, kann es ausreichend sein, nur die jeweiligen Frequenzen derart einzustellen bzw. festzulegen, daß f1 ≠ f2, f1 ≠ f3, ..., f(n - 1) ≠ fn gilt.
Fig. 8 und 9 stellen modifizierte Ausführungsformen davon dar. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, setzt der Objektivtubus 3 der Kamera 1 zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 20, 21 ein, während das Kameragehäuse 2 einen Satz eines Ultraschallwellen-Antriebs 12 einsetzt.
Hierbei ist der Objektivtubus 3 mit dem ersten Ultraschallwellen-Antrieb 20 für den Autofokus-Antrieb vorgesehen, der zweite Ultraschallwellen-Antrieb 21 ist für den Power- Zoom-Antrieb vorgesehen, und der dritte Ultraschallwellen-Antrieb ist für den Spiegelantrieb vorgesehen.
Die Struktur einer solchen Ausführungsform liefert natürlich dieselbe Wirkung und denselben Effekt wie solche in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durch Antreiben der jeweiligen Ultraschallwellen-Antriebe 20, 21, 12, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, bei unterschiedlichen Antriebsfrequenzen.
Fig. 10 stellt einen Aufbau dar, bei dem der Objektivtubus 3, wie bei den vorstehend besprochenen Ausführungsformen, zwei Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben 31, 32 einsetzt, während das Kameragehäuse 2 einen Satz eines Ultraschallwellen-Antriebs 12 umfaßt.
Hierbei liefert diese Ausführungsform einen Aufbau, bei dem der Objektivtubus 3 den ersten und den zweiten Ultraschallwellen-Antrieb 31, 32 für den richtungsmäßigen Antrieb der X- und der Y-Achse in dem Vibrations-Kompensations-Antriebsmechanismus 30 einsetzt, wie in der Ausführungsform der Fig. 4, und der dritte Ultraschallwellen-Antrieb 12 dient zum Antreiben des Spiegels.
Gerade ein solcher Aufbau kann dieselbe Wirkung und denselben Effekt wie die vorstehend erwähnten liefern, indem der vorstehend erwähnte Aufbau der vorliegenden Erfindung herangezogen wird, d. h. durch Bewirken des Antriebs bei den unterschiedlichen Frequenzen.
Es ist anzumerken, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend angegebene Struktur der Ausführungsform eingeschränkt ist, sondern es können adäquate Modifikationen und Variationen im Hinblick auf Formen und Strukturen der jeweiligen Bereiche der Kamera, definiert als eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb, vorgenommen werden, und eine Vielzahl modifizierter Ausführungsformen kann natürlich abgeleitet werden.
Zum Beispiel ist in den Ausführungsformen, die vorstehend besprochen sind, beispielhaft die Kamera 1 als eine Vorrichtung mit eingebautem Antrieb angegeben worden, bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht hierauf beschränkt, sondern, kurz gesagt, dazu geeignet, die Effekte zu liefern, wenn sie bei einer solchen Vorrichtung mit eingebautem Antrieb angewandt wird, die mindestens zwei oder mehr Sätze von Ultraschallwellen-Antrieben in Kombination als die die Vorrichtung antreibenden Antriebe eingesetzen, und diese Ultraschallwellen-Antriebe können simultan angetrieben werden.
Wie vorstehend besprochen wurde, besitzt die Vorrichtung mit eingebautem Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens den ersten und den zweiten Ultraschallwellen-Antrieb, die simultan in Kombination als die die Vorrichtung antreibenden Antriebe angetrieben werden, wobei die Antriebsfrequenzen davon unterschiedlich eingestellt bzw. festgelegt werden. Demzufolge kann die Resonanz in dem strukturellen Gehäuse der Vorrichtung verhindert oder gemindert werden, und zwar im Hinblick auf den einfachen Aufbau.
Deshalb kann die vorliegende Erfindung einen solchen Effekt liefern, daß der Nachteil, der den Problemen der Resonanz, wie vorstehend beschrieben ist, insbesondere dem "Überlagerungs-" Phänomen, eigen ist, was zuvor ein Kratzen bzw. Stören am Ohr des Benutzers der Vorrichtung hervorgerufen hat, verhindert wird, daß er hervorgerufen wird oder daß er gemindert werden kann.
Dies wird leicht aus fB = f1 - f2 /2, wobei f1 (Hz) die Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs ist, f2 (Hz) die Frequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs ist und weiterhin fB (Hz) die Frequenz der möglicherweise auftretenden "Überlagerung" ist, verstanden werden.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung, wenn die Kamera als die Vorrichtung mit eingebautem Antrieb verwendet wird, in der Lage, die vorstehend angegebene Wirkung und dem Effekt gerade in einem solchen Aufbau zu liefern, daß der erste und der zweite Ultraschallwellen-Antrieb entweder in dem Kameragehäuse oder in dem Objektivtubus oder in sowohl dem Kameragehäuse als auch in dem Objektivtubus, die mechanisch verbunden werden, angeordnet sind.
Weiterhin werden in der Vorrichtung mit eingebautem Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung f1 (Hz) und f2 (Hz) so eingestellt, um die Beziehung von f1 - f2 > 4000 zu erfüllen, wobei f1 (Hz) die Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs ist und f2 (Hz) die Antriebsfrequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs ist. Mit dieser Einstellung wird die Frequenz fB zu fB > 2000, was um 1 oder mehr Oktaven höher als 1 KHz ist, was das Höchste in der akustischen Empfindlichkeit ist, und es ist deshalb möglich, das Auftreten des "Überlagerungs"- Phänomens, das am Ohr des Benutzers der Vorrichtung (Photograph) kratzt, zu verhindern.
Es ist ersichtlich, daß in dieser Erfindung ein weiter Bereich von unterschiedlichen Arbeitsmodi basierend auf der Erfindung, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, gebildet werden kann. Diese Erfindung ist nicht durch ihre spezifischen Arbeitsmodi eingeschränkt, mit der Ausnahme, daß sie durch die beigefügten Ansprüche beschränkt wird.

Claims

1. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb, die aufweist:

einen ersten Ultraschallwellen-Antrieb (10; 20; 31; 41);

einen zweiten Ultraschallwellen-Antrieb (12; 21; 32; 10), der so ausgelegt ist, um simultan mit dem ersten Ultraschallwellen-Antrieb angetrieben zu werden; und

eine Antriebs- und Steuereinrichtung (11, 13, 14) zum Ansteuern beider Antriebe simultan,

wobei eine Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs so ausgelegt ist, daß sie zu einer Antriebsfrequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs unterschiedlich ist.

2. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung mit eingebautem Antrieb eine Kamera ist, und

wobei der erste und der zweite Ultraschallwellen-Antrieb in einem Kameragehäuse der Kamera angeordnet sind.

3. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 2, wobei der erste Antrieb (10) als eine Spulen-Antriebsvorrichtung für einen Film verwendet ist, und

wobei der zweite Antrieb (12) als eine Spiegel-Antriebsvorrichtung verwendet ist.

4. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung mit eingebautem Antrieb eine Kamera ist, und

wobei der erste und der zweite Ultraschallwellen-Antrieb in einem Objektivtubus der Kamera angeordnet sind.

5. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 4, wobei der erste Antrieb (20) als eine Autofokus-Antriebsvorrichtung verwendet ist, und

wobei der zweite Antrieb (21) als eine Zoom-Antriebsvorrichtung verwendet ist.

6. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 4, wobei der erste Antrieb (31) als eine richtungsmäßige Antriebsvorrichtung für die X-Achse einer Kompensations-Linse verwendet ist, und

wobei der zweite Antrieb (32) als eine richtungsmäßige Antriebsvorrichtung für die Y-Achse der Kompensations-Linse verwendet ist.

7. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung mit eingebautem Antrieb eine Kamera ist,

wobei der erste Ultraschallwellen-Antrieb in einem Kameragehäuse der Kamera angeordnet ist,

wobei der zweite Ultraschallwellen-Antrieb in einem Objektivtubus der Kamera angeordnet ist, und

wobei das Kameragehäuse und der Objektivtubus mechanisch miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 7, wobei der erste Ultraschallwellen-Antrieb (10) als eine Spulen-Antriebsvorrichtung verwendet ist, und

wobei der zweite Ultraschallwellen-Antrieb (20) als eine Autofokus-Antriebsvorrichtung verwendet ist.

9. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 7, wobei der erste Ultraschallwellen-Antrieb (12) als eine Spiegel-Antriebsvorrichtung verwendet ist, und

wobei der zweite Ultraschallwellen-Antrieb (41) als eine Blenden-Antriebsvorrichtung verwendet ist.

10. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 1, wobei die nachfolgende Beziehung eingerichtet wird

f1 - f2 > 4000

wobei f1 (Hz) die Antriebsfrequenz des ersten Ultraschallwellen-Antriebs ist und wobei f2 (Hz) die Antriebsfrequenz des zweiten Ultraschallwellen-Antriebs ist.

11. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb, die aufweist:

n Sätze von Ultraschallwellen Antrieben, die so angeordnet sind, um simultan angetrieben zu werden; und

eine Antriebs- und Steuereinrichtung zum Ansteuern der Antriebe simultan,

wobei die nachfolgende Beziehung eingerichtet wird:

f(n - k) - fn > 4000

wobei fn (Hz) die Antriebsfrequenz des n-ten Ultraschallwellen-Antriebs ist, und k = 1, 2, ... n - 1 gilt.

12. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 11, wobei n gleich 3 ist,

wobei der erste Ultraschallwellen-Antrieb (20) als eine Autofokus-Antriebsvorrichtung verwendet ist,

wobei der zweite Ultraschallwellen-Antrieb (21) als eine Zoom-Antriebsvorrichtung verwendet ist, und

wobei der dritte Ultraschallwellen-Antrieb (12) als eine Spiegel-Antriebsvorrichtung verwendet ist.

13. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 11, wobei n gleich 3 ist,

wobei der erste Ultraschallwellen-Antrieb (31) als eine richtungsmäßige Antriebsvorrichtung für die X-Achse einer Kompensations-Linse verwendet ist,

wobei der zweite Ultraschallwellen-Antrieb (32) als eine richtungsmäßige Antriebsvorrichtung für die Y-Achse der Kompensations-Linse verwendet ist, und

14. Vorrichtung mit eingebautem Antrieb nach Anspruch 1, die weiterhin eine Vibrationsübertragungseinrichtung aufweist, die beide Antriebe stützt.