JP2000028890A - 駆動装置 - Google Patents
駆動装置Info
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- JP2000028890A JP2000028890A JP10195493A JP19549398A JP2000028890A JP 2000028890 A JP2000028890 A JP 2000028890A JP 10195493 A JP10195493 A JP 10195493A JP 19549398 A JP19549398 A JP 19549398A JP 2000028890 A JP2000028890 A JP 2000028890A
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Abstract
力によって駆動軸に摺接させ、駆動軸を振動させること
により被駆動体を駆動する駆動装置の、板ばねの弾性力
の安定化を図る。 【解決手段】 レンズを保持するレンズ枠に突出部を設
けるとともに板ばねを固定して、突出部と板ばねとで駆
動軸を弾性挟持する。板ばねをレンズ枠の外周面に沿っ
て配置することにより、装置の大きさに影響を与えるこ
となく板ばねの長さを延ばし、これによりばね定数を小
さくして、加工や組み立ての誤差による弾性力の変動を
抑える。板ばねをL字状とし、その一辺を駆動軸と平行
に配置することによりばね定数を小さくすることもでき
る。
Description
た保持部材を駆動軸に摺接させ、駆動軸を軸方向に振動
させることにより被駆動体を駆動する駆動装置に関す
る。
で駆動軸に押圧し、変位の速度を一方向と逆方向とで違
えながら駆動軸を軸方向に振動させて保持部材を摺動さ
せることにより被駆動体を駆動する駆動装置がある。こ
のような駆動装置の一例を図3に示す。この駆動装置は
レンズLを駆動するもので、駆動素子である圧電アクチ
ュエータ11、駆動軸12、ガイド軸13、支持壁1
4、15、および保持部材であるレンズ枠51より成
る。
の装置本体に固定されており、印加電圧に応じて前後方
向に伸縮する。駆動軸12は後端を圧電アクチュエータ
11の前端面に固定されており、圧電アクチュエータ1
1の伸縮に伴って軸方向に変位する。圧電アクチュエー
タ11に周期的に電圧を印加することにより駆動軸12
は振動する。ガイド軸13は駆動軸12と平行に配置さ
れている。
本体に固定されている。支持壁14は駆動軸12を通し
てその先端部を支持する貫通孔14aと、ガイド軸13
の先端部を固定する固定孔14bと、前方からの光をレ
ンズLに導く大径の開口14cを有している。支持壁1
5は駆動軸12を通してその後部を支持する貫通孔15
aと、ガイド軸13の後端部を固定する固定孔15b
と、レンズLを透過した光を後方に導く大径の開口15
cを有している。貫通孔14a、15aの内壁面は駆動
軸12の外周面に軽く接しており、駆動軸12を軸方向
に摺動自在に支持する。
ズ枠51はレンズLを固定する環状の保持部52、保持
部52の上部に形成された突起53、突起53に固定さ
れ駆動軸12に接する屈曲部位を有する板状の接触部5
4、および保持部52の下部に形成されガイド軸13を
通す溝を有する突部55を備えている。突起53には板
ばね56がねじ57によって固定されており、駆動軸1
2は接触部54と板ばね56に挟まれて、板ばね56の
弾性力により接触部54と板ばね56に摺接している。
ガイド軸13は突部55の溝の左右の側壁に軽く接して
おり、レンズ枠51の駆動軸12回りの動きを規制す
る。
を図5に示す。印加電圧が急激に変化すると圧電アクチ
ュエータ11は急激に伸張または収縮し、印加電圧が徐
々に変化すると圧電アクチュエータ11は徐々に伸張ま
たは収縮する。駆動軸12に摺接しているに過ぎないレ
ンズ枠51は駆動軸12上を摺動するが、駆動軸12の
変位が低速であれば摩擦力によってその変位に追随して
変位し、駆動軸12の変位が高速であればその変位に追
随し得ず、元の位置に留まる。
印加電圧を、図5(a)のように急激に上昇させ緩やか
に下降させることを繰り返すことにより、レンズLを一
方向に駆動することができ、逆に、図5(b)のように
緩やかに上昇させ急激に下降させることを繰り返すこと
により、レンズLを逆方向に駆動することができる。レ
ンズLの駆動速度は印加電圧の大きさおよび周期によっ
て調節可能である。
軸12と接触部54および板ばね56との摩擦力によっ
てレンズ枠51を駆動する。摩擦力が大き過ぎるとき
は、駆動軸12の変位が高速であってもその変位にレン
ズ枠51が追随して変位してしまい、逆に摩擦力が小さ
過ぎるときは、駆動軸12の変位が低速であってもその
変位にレンズ枠51が追随し得なくなって、レンズLを
効率よく駆動することはできない。したがって、レンズ
枠51が駆動軸12の低速変位に確実に追随し、高速変
位に確実に追随しないように、摩擦力を適切に設定する
必要がある。
との摩擦力は、板ばね56の弾性力に依存する。一方、
板ばね56の弾性力は厚さ、幅、固定部位から駆動軸1
2との接触部位までの長さ、駆動軸12との接触による
撓み量に依存するが、これらは加工や組み立ての誤差に
より変動する。ところが、板ばね56は駆動軸12に近
い突起53に固定するように短く形成されているため、
ばね定数が大きく、僅かな誤差が弾性力の大きな差異と
なって現れる。
6の弾性力、したがって駆動軸12と接触部54および
板ばね56との摩擦力を適正値に設定するのが容易では
なく、駆動効率にばらつきが生じ易くなっていた。駆動
効率を良好にするためには加工や組み立てを高い精度で
行う必要があり、装置の製造に長時間を要し、コストの
上昇を招くことになる。
工や組み立ての誤差が弾性力に及ぼす影響を小さくする
ことが可能であり、これは接触部54と共に板ばね56
を長くすることで容易に達成することができる。しかし
ながら、接触部54と板ばね56を長くすると、駆動装
置が大型化してしまうという新たな問題が生じる。
であり、被駆動体を保持する保持部材を駆動軸に押圧す
るための板ばねの弾性力が、加工や組み立ての誤差によ
って変動し難い小型の駆動装置を提供することを目的と
する。
に、本発明では、駆動軸と、駆動軸を軸方向に振動させ
る駆動素子と、被駆動体を保持する保持部材と、保持部
材に固定され駆動軸に接して保持部材を駆動軸に押圧す
る板ばねとを備え、駆動軸を振動させて保持部材を摺動
させることにより被駆動体を駆動する駆動装置におい
て、板ばねの固定された部位から駆動軸に接する部位ま
での長さを、固定された部位から駆動軸までの距離より
も長くする。
板ばねの最小限の長さは、固定された部位から駆動軸ま
での距離(固定された部位から駆動軸に下ろした垂線の
長さ)に等しいが、固定された部位から駆動軸に接する
部位までのばね表面に沿う長さすなわち可撓部位の長さ
を必要最短距離よりも長くすることで、板ばねのばね定
数を小さくすることができる。ばね定数が小さくなる
と、板ばねの厚さ、幅、固定された部位から駆動軸まで
の距離、あるいは駆動軸との接触による撓み量に多少の
誤差があっても、板ばねの弾性力はあまり変わらず、略
一定の力で保持部材を駆動軸に押圧することが可能にな
る。
る部位を環状とし、板ばねを板面外方向に屈曲させて保
持部材の環状の部位の外周面に略沿って配置する。この
構成では、板ばねの可撓部位の長さを、固定された部位
から駆動軸までの距離よりもはるかに長くすることが可
能であり、ばね定数を大きく低下させることができる。
しかも、装置をどの方向にも大きくする必要がない。ま
た、板ばねの長さを自由に設定することが可能であり、
ばね定数の設定の自由度が高くなって、駆動に適する弾
性力が容易に得られる。
定された部位から屈曲部位までを駆動軸に略平行に配置
するようにしてもよい。この構成では、駆動軸に対して
垂直方向に装置を大きくすることなく、ばね定数を小さ
くすることができる。
態について、図面を参照しながら説明する。各実施形態
の駆動装置は、図3に示した装置と同様にレンズLを駆
動するものであるが、レンズLを保持するレンズ枠およ
び板ばねの構造のみが相違し、装置の全体構成や駆動原
理は同じであるので、重複する説明は省略する。
ズ枠およびその周辺部の正面図を示す。このレンズ枠2
1は、レンズLを固定する環状の保持部22、保持部2
2の上部に形成された突起23、突起23に固定され駆
動軸12に接する屈曲部位を有する板状の接触部24、
および保持部22の下部に形成されガイド軸13を通す
溝を有する突部25を備えている。
て屈曲した板ばね26が配置されており、板ばね26の
一端はねじ27によって保持部22に固定されている。
板ばね26の他端は接触部24に対向している。駆動軸
12は接触部24と板ばね26に挟まれて、板ばね26
の弾性力により接触部24と板ばね26に摺接してい
る。板ばね26は屈曲しているため、そのねじ27によ
る固定部位から駆動軸12に接する部位までの長さは、
固定部位から駆動軸12までの距離よりも長い。
わる力は、接触部位から固定部位にまで伝わり、この全
範囲が板ばね26の可撓部位となる。したがって、板ば
ね26のばね定数は、図4の板ばね56と比べて、材
料、厚さ、幅が同じであってもはるかに小さくなってい
る。このため、接触部24、突起23、板ばね26の加
工や取り付けに誤差があったとしても、駆動軸12に加
わる板ばね26の弾性力への影響はほとんどなく、駆動
軸12と接触部24および板ばね26との摩擦力は略一
定になる。
チュエータ11への印加電圧をはじめとする駆動に関す
る種々の因子を考慮して設計するだけで、レンズ枠21
が駆動軸12の低速変位に確実に追随し高速変位に確実
に追随しないように摩擦力を設定することができ、常に
効率よくレンズLを駆動することができる。また、板ば
ね26をレンズ枠21の保持部22の外周面に沿って配
置したことで、板ばね26を長くしたことの駆動装置の
大きさへの影響は、前後、左右、上下いずれの方向にも
皆無である。
てレンズ枠21の保持部22の外周面に接触する必要は
なく、その屈曲形状も必ずしも保持部22の外周面と同
じでなくてよい。また、ここでは板ばね26を保持部2
2に固定しているが、必要に応じて延長し、突起23に
固定してもかまわない。
ズ枠およびその周辺部の斜視図を示す。このレンズ枠3
1は、レンズLを固定する環状の保持部32、保持部3
2の上部に形成された突起33、突起33に固定され駆
動軸12に接する屈曲部位を有する板状の接触部34、
および保持部32の下部に形成されガイド軸13を通す
溝を有する突部35を備えている。
く形成されている。突起33の後部33aは前部よりも
厚く形成されており、ここにL字状の板ばね36の一端
がねじ37によって固定されている。板ばね36の屈曲
部から固定された一端までは駆動軸12と平行に配置さ
れており、他端は接触部34に対向している。駆動軸1
2は接触部34と板ばね36に挟まれて、板ばね36の
弾性力により接触部34と板ばね36に摺接している。
板ばね36は駆動軸12に平行な部分を有するため、そ
のねじ37による固定部位から駆動軸12に接する部位
までの長さは、固定部位から駆動軸12までの距離より
も長い。
わる力は、接触部位から屈曲部を経て固定部位にまで伝
わり、この全範囲が板ばね36の可撓部位となる。した
がって、板ばね36のばね定数は図4の板ばね56より
も小さくなっている。このため、各部の加工や取り付け
に誤差があったとしても、駆動軸12に加わる板ばね3
6の弾性力への影響は小さく、駆動軸12と接触部34
および板ばね36との摩擦力は略一定になり、レンズL
を効率よく駆動することができる。
ばね36を前後方向に長くしたことにより、駆動装置は
前後方向に多少長くなるが、上下、左右方向の大きさは
影響を受けない。なお、ここでは保持部32を環状とし
ているが、板ばね36の固定に保持部32は関与しない
から、保持部32はレンズLを保持し得る範囲で任意の
形状とすることができる。
を掲げて説明したが、本発明の駆動装置は、例示したレ
ンズに限らず、あらゆる物体の駆動に適用することがで
きる。また、ここでは、駆動軸を振動させる駆動素子と
して圧電アクチュエータを用いているが、他の方式で駆
動軸を振動させるようにしてもよい。例えば、駆動軸を
軸方向に弾性付勢しておき、モータの回転軸に取り付け
た偏心カムで付勢力に抗して駆動軸を変位させる方式を
採用することができる。
位の長さを保持部材の駆動軸への押圧に必要な最小限の
長さよりも大きくしてばね定数を小さくしているので、
加工誤差や組み立て誤差による板ばねの弾性力の変動が
抑えられる。このため、保持部材と駆動軸の摩擦力が安
定し、効率よく被駆動体を駆動することができる。ま
た、加工や組み立てを特に高い精度で行う必要がなく、
製造効率が向上し、装置のコストを低減することができ
る。
沿って配置する構成では、被駆動体を効率よく駆動する
ためのばね定数の設定が容易である上、装置の大型化を
全く伴わない。また、L字状の板ばねを駆動軸に略平行
に配置する構成は、保持部材の被駆動体保持部を任意の
形状にすることが可能であり、用途が広い。
周辺部の正面図。
周辺部の斜視図。
面図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 駆動軸と、駆動軸を軸方向に振動させる
駆動素子と、被駆動体を保持する保持部材と、保持部材
に固定され駆動軸に接して保持部材を駆動軸に押圧する
板ばねとを備え、駆動軸を振動させて保持部材を摺動さ
せることにより被駆動体を駆動する駆動装置において、 板ばねの固定された部位から駆動軸に接する部位までの
長さが、前記固定された部位から駆動軸までの距離より
も長いことを特徴とする駆動装置。 - 【請求項2】 保持部材の被駆動体を保持する部位は環
状であり、板ばねは板面外方向に屈曲し、保持部材の環
状の部位の外周面に略沿って配置されていることを特徴
とする請求項1に記載の駆動装置。 - 【請求項3】 板ばねは板面内で屈曲したL字状であ
り、固定された部位から屈曲部位までが駆動軸に略平行
に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の駆
動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19549398A JP3640534B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19549398A JP3640534B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000028890A true JP2000028890A (ja) | 2000-01-28 |
JP3640534B2 JP3640534B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=16342013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19549398A Expired - Lifetime JP3640534B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3640534B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008233231A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Fujinon Corp | 駆動装置 |
JP2010243606A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Olympus Corp | 内視鏡装置 |
JP2013164627A (ja) * | 2013-05-16 | 2013-08-22 | Olympus Corp | 内視鏡装置 |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP19549398A patent/JP3640534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008233231A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Fujinon Corp | 駆動装置 |
JP2010243606A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Olympus Corp | 内視鏡装置 |
JP2013164627A (ja) * | 2013-05-16 | 2013-08-22 | Olympus Corp | 内視鏡装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3640534B2 (ja) | 2005-04-20 |
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