JP2012227988A - Vibration type linear actuator and optical apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動型リニアアクチュエータを用いてレンズ等の光学素子を移動させる光学機器に関する。 The present invention relates to an optical device that moves an optical element such as a lens using a vibration type linear actuator.
振動型リニアアクチュエータは、電機―機械エネルギー作用によって振動が励起される振動子（振動部材）と振動子に圧接する接触部材とを直線的に相対移動させるアクチュエータである。特許文献１は、振動部材と接触部材の面接触状態を維持してレンズを安定して駆動するために、振動部材と接触部材の一方を保持し、両者の圧接力よりも小さな力を受けて前記一方の部材の位置及び傾きを変化させる板ばねを有する光学機器を開示している。 The vibration type linear actuator is an actuator that linearly and relatively moves a vibrator (vibrating member) whose vibration is excited by an electric machine-mechanical energy action and a contact member that presses the vibrator. In Patent Document 1, in order to maintain the surface contact state between the vibration member and the contact member and drive the lens stably, one of the vibration member and the contact member is held, and a force smaller than the pressure contact force of both is received. An optical apparatus having a leaf spring that changes the position and inclination of the one member is disclosed.
しかしながら、特許文献１の光学素子では、接触部材の振動が配線板に伝わり、配線板が振動することにより騒音が発生し、撮影時の障害になるという問題がある。 However, the optical element of Patent Document 1 has a problem in that vibration of the contact member is transmitted to the wiring board, and noise is generated due to the vibration of the wiring board, which becomes an obstacle at the time of photographing.
そこで、本発明は、騒音の発生を抑制することが可能な振動型リニアアクチュエータとそれを有する光学機器を有する光学機器を提供することを例示的目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical device having a vibration type linear actuator capable of suppressing the generation of noise and an optical device having the vibration type linear actuator.
本発明の振動型リニアアクチュエータは、電気−機械エネルギー変換作用により、振動が励起される振動部材と、前記振動部材と圧接する接触部材と、を相対移動させる振動型リニアアクチュエータであって、前記振動部材に電気信号を与える配線板を有し、前記振動部材は、前記電気−機械エネルギー変換作用を行う電気機械変換素子が取り付けられる第１の取付部と、当該第１の取付部から突出する第２の取付部と、を有する弾性部材を有し、前記配線板は前記弾性部材の前記第２の取付部に固定される固定部を有することを特徴とする。 The vibration type linear actuator of the present invention is a vibration type linear actuator that relatively moves a vibration member excited by vibration and a contact member in pressure contact with the vibration member by an electro-mechanical energy conversion action. A wiring board for supplying an electric signal to the member; and the vibration member includes a first attachment portion to which the electromechanical conversion element performing the electro-mechanical energy conversion action is attached, and a first protrusion protruding from the first attachment portion. And the wiring board has a fixing portion fixed to the second mounting portion of the elastic member.
本発明によれば、騒音の発生を抑制することが可能な振動型リニアアクチュエータとそれを有する光学機器を有する光学機器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical apparatus which has a vibration type linear actuator which can suppress generation | occurrence | production of noise, and an optical apparatus having the same can be provided.
以下に、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１（ａ）は、実施例１のビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の光学機器（撮像装置）に用いられる振動型リニアアクチュエータの分解斜視図であり、図１（ｂ）はその組み立て状態を示す側面図である。図２（ａ）は実施例１の光学機器の光軸を含む面の断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の丸で囲った部分の拡大図である。図３はその光軸に垂直な面の断面図である。 FIG. 1A is an exploded perspective view of a vibration type linear actuator used in an optical apparatus (imaging device) such as a video camera or a digital still camera according to the first embodiment, and FIG. 1B shows an assembled state thereof. It is a side view. 2A is a cross-sectional view of the surface including the optical axis of the optical apparatus of the first embodiment, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. FIG. 3 is a sectional view of a plane perpendicular to the optical axis.
図２に示す光学機器のレンズ鏡筒は、被写体の光学像を形成する撮影レンズ（撮影光学系）として凸凹凸凸凸のパワーを有する５群構成の変倍光学系を有する。より詳細には、撮影レンズは、被写体側から光路に沿って順に、第１群レンズＬ５１、第２群レンズＬ５２、第３群レンズＬ５３、第４群レンズＬ５４、第５群レンズＬ５５を有する。 The lens barrel of the optical apparatus shown in FIG. 2 has a variable magnification optical system having a five-group configuration having convex / concave / convex / convex power as a photographing lens (photographing optical system) for forming an optical image of a subject. More specifically, the photographing lens includes a first group lens L51, a second group lens L52, a third group lens L53, a fourth group lens L54, and a fifth group lens L55 in order from the subject side along the optical path.
固定の第１群レンズＬ５１は固定鏡筒５１に保持されている。光軸Ｏ方向に移動して変倍動作を行う第２群レンズ（光学素子）Ｌ５２は変倍移動枠５２に保持されている。光軸Ｏ方向に移動して補正動作を行う第３群レンズＬ（光学素子）５３は補正移動枠５３に保持されている。固定の第４群レンズＬ５４はアフォーカル鏡筒５４に保持されている。光軸Ｏ方向に移動して合焦動作を行う第５群レンズＬ５５は合焦移動枠５５に保持されている。 The fixed first group lens L51 is held by a fixed lens barrel 51. A second group lens (optical element) L52 that moves in the direction of the optical axis O and performs a zooming operation is held by the zooming moving frame 52. The third group lens L (optical element) 53 that moves in the direction of the optical axis O and performs the correction operation is held by the correction moving frame 53. The fixed fourth group lens L54 is held by the afocal lens barrel 54. The fifth lens unit L55 that moves in the direction of the optical axis O to perform the focusing operation is held by the focusing movement frame 55.
光学像を光電変換する撮像素子５７は後部鏡筒５８に固定されている。フィルタ５６は、後部鏡筒５８と撮影素子５７とゴム枠７５に挟まれて固定されている。 An image sensor 57 that photoelectrically converts an optical image is fixed to the rear barrel 58. The filter 56 is fixed by being sandwiched between the rear barrel 58, the imaging element 57, and the rubber frame 75.
カム環２０１は、固定鏡筒５１の内径に嵌合している。 The cam ring 201 is fitted to the inner diameter of the fixed barrel 51.
コロ２０２は変倍移動枠５２に取り付けられている。コロ２０２は、カム環２０１のカム２０１ａと固定鏡筒５１の直進溝５１ａに嵌合している。これによりカム環２０１の回転により変倍移動枠５２が光軸方向に移動する。 The roller 202 is attached to the variable magnification moving frame 52. The roller 202 is fitted in the cam 201 a of the cam ring 201 and the rectilinear groove 51 a of the fixed barrel 51. As a result, the zooming moving frame 52 moves in the optical axis direction by the rotation of the cam ring 201.
コロ２０３は補正移動枠５３に取り付けられている。コロ２０３は、カム環２０１のカム２０１ｂと固定鏡筒５１の直進溝５１ａに嵌合している。これによりカム環２０１の回転により補正移動枠５３が光軸方向に移動する。 The roller 203 is attached to the correction moving frame 53. The roller 203 is fitted in the cam 201 b of the cam ring 201 and the rectilinear groove 51 a of the fixed barrel 51. Thereby, the correction moving frame 53 is moved in the optical axis direction by the rotation of the cam ring 201.
吸着部材２０４は、ねじ２０５でカム環２０１に固定されている。振動吸収部材であるゴムリング２０６は吸着部材２０４に接している。 The suction member 204 is fixed to the cam ring 201 with a screw 205. A rubber ring 206 as a vibration absorbing member is in contact with the adsorption member 204.
３個の振動子（振動部材）２０８が磁石で構成されている接触環２０７に磁力で吸引されて配置されている。振動子２０８には電機―機械エネルギー変換作用により、振動が励起され、接触環２０７は振動を外部出力として取り出す接触部材であり、振動子２０８と接触環２０７は振動型リニアアクチュエータを構成する。 Three vibrators (vibrating members) 208 are disposed by being attracted by a magnetic force to a contact ring 207 formed of a magnet. Vibration is excited in the vibrator 208 by an electric-mechanical energy conversion action, the contact ring 207 is a contact member that extracts vibration as an external output, and the vibrator 208 and the contact ring 207 constitute a vibration type linear actuator.
振動子２０８は、矩形平板形状を有する電気機械変換素子２０８ａと、平板状の弾性体である弾性部材２０８ｂと、を有する。 The vibrator 208 includes an electromechanical conversion element 208a having a rectangular flat plate shape and an elastic member 208b which is a flat plate-like elastic body.
電気機械変換素子２０８ａは、電気量（電圧）を機械量（振動）に変換する（電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子や電歪素子などから構成される。 The electromechanical conversion element 208a is configured by a piezoelectric element or an electrostrictive element that converts an electric quantity (voltage) into a mechanical quantity (vibration) (electrical energy is converted into mechanical energy).
弾性部材２０８ｂには電気機械変換素子２０８ａにより振動が励起され、強磁性体から構成されている。弾性部材２０８ｂは、中央部に設けられた矩形形状の平面部（第１の取付部）２０８ｃ、平面部２０８ｃの両側から突出した取付部（第２の取付部）２０８ｅ、２０８ｆ、一対の突起部２０８ｇを有する。弾性部材２０８ｂは、電気機械変換素子２０８ａと反対側において接触環２０７と圧接している。 The elastic member 208b is made of a ferromagnetic material by exciting vibrations by the electromechanical transducer 208a. The elastic member 208b includes a rectangular flat surface portion (first mounting portion) 208c provided at the center portion, mounting portions (second mounting portions) 208e and 208f protruding from both sides of the flat surface portion 208c, and a pair of protruding portions. 208g. The elastic member 208b is in pressure contact with the contact ring 207 on the side opposite to the electromechanical conversion element 208a.
電気機械変換素子２０８ａはその接着面２０８ｄ１が弾性部材２０８ｂの平面部２０８ｃに接着され、平面部２０８ｃは電気機械変換素子２０８ａの接着面２０８ｄ１が収まるような寸法を有する。 Electromechanical transducer 208a is its adhesive surface 208d 1 is bonded to the planar portion 208c of the elastic member 208b, the planar portion 208c is sized to adhesive surface 208d 1 of the electromechanical conversion element 208a fits.
取付部２０８ｅ、２０８ｆは、面外１次曲げ振動の節近傍から突出し、それぞれ、図１に点線で示すような、矩形形状の固定部２０８ｅ１、２０８ｆ１を有する。突起部２０８ｇは接触環２０７に圧接される。なお、取付部２０８ｅ、２０８ｆにそれぞれ設けられている穴は弾性部材２０８ｂに電気機械変換素子２０８ａとフレキシブル配線板２０９と板ばね２１０を取り付けるときの工具の位置決め穴である。 The attachment portions 208e and 208f protrude from the vicinity of the node of the out-of-plane primary bending vibration, and have rectangular fixing portions 208e 1 and 208f 1 as indicated by dotted lines in FIG. The protrusion 208g is pressed against the contact ring 207. The holes provided in the attachment portions 208e and 208f are tool positioning holes when attaching the electromechanical transducer 208a, the flexible wiring board 209, and the leaf spring 210 to the elastic member 208b.
フレキシブル配線板２０９は、一対の接続部２０９ａ、２０９ｂと、第１の固定部２０９ｃと、第２の固定部２０９ｄを有する。 The flexible wiring board 209 has a pair of connection portions 209a and 209b, a first fixing portion 209c, and a second fixing portion 209d.
接続部２０９ａ、２０９ｂは、電気機械変換素子２０８ａの弾性部材２０８ｂとの接着面２０８ｄ１と反対側にある接着面２０８ｄ２に通電可能に接着されている。フレキシブル配線板２０９は、接続部２０９ａ、２０９ｂを介して、２つの位相が異なる電気信号（パルス信号または交番信号）を電気機械変換素子２０８ａに与えることによって突起部２０８ｇに楕円運動を発生させ、接触環２０７に駆動力を発生させる。 Connection portions 209a, 209 b are adhered to be energized with the adhesive surface 208d 1 of the elastic member 208b of the electromechanical conversion element 208a to the bonding surface 208d 2 on the opposite side. The flexible wiring board 209 generates an elliptical motion in the protrusion 208g by applying two electrical signals (pulse signals or alternating signals) having different phases to the electromechanical conversion element 208a via the connection portions 209a and 209b. A driving force is generated in the ring 207.
図４は、取付部２０８ｅ、２０８ｆを除いた振動子の振動状態を説明するための図であり、振動子の平面図と振動子をＸ方向とＹ方向から見た側面図がそれぞれ示されている。図４に示すように異なる２つの曲げ振動を時間的な位相を０°から９０°ずらして同時に発生させることにより、駆動力を得ることができる。 FIG. 4 is a diagram for explaining the vibration state of the vibrator excluding the mounting portions 208e and 208f, and shows a plan view of the vibrator and a side view of the vibrator viewed from the X direction and the Y direction, respectively. Yes. As shown in FIG. 4, the driving force can be obtained by simultaneously generating two different bending vibrations with the temporal phase shifted from 0 ° to 90 °.
２つの曲げ振動は、面外２次曲げ振動と面外１次曲げ振動である。２つの突起部２０８ｇは、面外２次曲げ振動の節近傍に配置されており、この振動により２つの突起部の先端はＸ方向に変位する。また、２つの突起部２０８ｇは面外１次曲げ振動の腹近傍に配置されており、この振動により２つの突起部２０８ｇの先端はＺ方向に変位する。これら異なる２つの曲げ振動からなる複合振動を生成することで、２つの突起部の先端に楕円運動または円運動を発生させることができる。突起部２０８ｇの先端を接触部材（接触環２０７）に加圧して接触させることで、振動子２０８と接触環２０７との間に相対移動が生成され、振動型リニアアクチュエータ（振動波駆動装置）を構成することができる。 The two bending vibrations are an out-of-plane secondary bending vibration and an out-of-plane primary bending vibration. The two protrusions 208g are arranged in the vicinity of the node of the out-of-plane secondary bending vibration, and the tip of the two protrusions is displaced in the X direction by this vibration. The two protrusions 208g are disposed in the vicinity of the antinode of the out-of-plane primary bending vibration, and the tip of the two protrusions 208g is displaced in the Z direction by this vibration. By generating a composite vibration composed of these two different bending vibrations, an elliptical motion or a circular motion can be generated at the tips of the two protrusions. By pressing and contacting the tip of the projection 208g to the contact member (contact ring 207), a relative movement is generated between the vibrator 208 and the contact ring 207, and the vibration type linear actuator (vibration wave driving device) is operated. Can be configured.
第１の固定部２０９ｃの一端から接続部２０９ａ、２０９ｂが繋がっていて、第１の固定部２０９ｃの他端から第２の固定部２０９ｄが繋がっている。一対の接続部２０９ａ、２０９ｂは、それぞれほぼ細長平板形状を有し、その間の第１の固定部２０９ｃ付近には後述する先端部２１０ａ１が挿入可能な孔部２０９ｅを有する。 The connecting portions 209a and 209b are connected from one end of the first fixing portion 209c, and the second fixing portion 209d is connected from the other end of the first fixing portion 209c. A pair of connecting portions 209a, 209 b has a substantially elongated plate shape, respectively, the tip portions 210a 1, which will be described later in the vicinity of the first fixing portion 209c therebetween has a possible hole 209e inserted.
第１の固定部２０９ｃは、接続部２０９ａ、２０９ｂとの間に傾斜部２０９ｃ１を有すると共に第２の固定部２０９ｄとの間に傾斜部２０９ｃ２有する。第１の固定部２０９ｃの底面の一部は後述する板ばね２１０の先端部２１０ａ１に固定され、フレキシブル配線板２０９の振動による騒音の発生を防止している。 The first fixing portion 209c is connected portion 209a, with the inclined portion 209c 2 between the second fixing portion 209d and having an inclined portion 209c 1 between 209 b. The part of the bottom surface of the first fixing part 209c is fixed to the distal end portion 210a 1 of the plate spring 210 to be described later, to prevent the generation of noise due to the vibration of the flexible wiring board 209.
第２の固定部２０９ｄはネジ穴２０９ｄ１と位置決め穴２０９ｄ２を有し、これらは後述する板ばね２１０の取付部２１０ｃのネジ穴２１０ｃ１と位置決め穴２１０ｃ２に対応している。ネジ穴２０９ｄ１とネジ穴２１０ｃ１にはねじ２１１が挿入され、位置決め穴２０９ｄ２、２１０ｃ２には不図示の位置決めピンが挿入されて第２の固定部２０９ｄは取付部２１０ｃと共に振動子保持枠（振動子保持部材）２１２に固定される。この結果、フレキシブル配線板２０９の振動による騒音の発生を防止することができる。 The second fixing portion 209d has a screw hole 209d 1 and the positioning holes 209d 2, which correspond to the positioning holes 210c 2 with screw holes 210c 1 of the mounting portion 210c of the leaf spring 210 to be described later. A screw 211 is inserted into the screw hole 209d 1 and the screw hole 210c 1 , a positioning pin (not shown) is inserted into the positioning holes 209d 2 and 210c 2 , and the second fixing portion 209d and the mounting portion 210c are combined with the vibrator holding frame. (Vibrator holding member) 212 is fixed. As a result, generation of noise due to vibration of the flexible wiring board 209 can be prevented.
板ばね２１０は、略矩形形状のフレーム２１０ｅと、フレーム２１０ｅの両側に突出した取付部２１０ｃ、２１０ｄを有する。 The leaf spring 210 has a substantially rectangular frame 210e and mounting portions 210c and 210d protruding on both sides of the frame 210e.
板ばね２１０の取付部２１０ｃ、２１０ｄは、ねじ２１１で振動子保持枠２１２の３ヶ所の振動子固定部２１２ｂに取り付けられている。取付部２１０ｃ、２１０ｄはネジ穴２１０ｃ１、２１０ｄ１と位置決め穴２１０ｃ２、２１０ｄ２を有する。ネジ穴２１０ｃ１、２１０ｄ１にはねじ２１１が挿入され、位置決め穴２１０ｃ２、２１０ｄ２には不図示の位置決めピンが挿入される。なお、フレキシブル配線板２０９の第２の固定部２０９ｄは板ばね２１０の取付部２１０ｃにねじ２１１で共締めされている。 The attachment portions 210 c and 210 d of the leaf spring 210 are attached to three vibrator fixing portions 212 b of the vibrator holding frame 212 with screws 211. The attachment portions 210c and 210d have screw holes 210c 1 and 210d 1 and positioning holes 210c 2 and 210d 2 . Screws 211 are inserted into the screw holes 210c 1 and 210d 1 and positioning pins (not shown) are inserted into the positioning holes 210c 2 and 210d 2 . Note that the second fixing portion 209 d of the flexible wiring board 209 is fastened to the attachment portion 210 c of the leaf spring 210 with a screw 211.
フレーム２１０ｅは中央部に短手方向に延びる中央梁２１０ｅ１を有し、中央梁２１０ｅ１の両側には２つの中空部２１０ｅ２が形成されている。また、中央梁２１０ｅ１の両側から長手方向に沿って張出部２１０ａ、２１０ｂが中空部内に延びている。 Frame 210e has a central beam 210e 1 extending in the lateral direction in the central portion, two hollow portions 210e 2 are formed on both sides of the central beam 210e 1. Further, projecting portions 210a, 210b extend into the hollow portion from both sides of the central beam 210e 1 along the longitudinal direction.
張出部２１０ａ、２１０ｂは、中央梁２１０ｅ１で片持ち支持され、折り曲げ加工によって先端部２１０ａ１、２１０ｂ１、傾斜部２１０ａ２、２１０ｂ２、基部２１０ａ３、２１０ｂ３が形成されている。 Projecting portion 210a, 210b is cantilevered at the center beam 210e 1, tip 210a 1, 210 b 1 by bending the inclined portion 210a 2, 210 b 2, the base 210a 3, 210 b 3 are formed.
基部２１０ａ３、２１０ｂ３は、中央梁２１０ｅ１の中央に結合し、その表面はフレーム２１０ｅと同一平面を構成する平板部である。傾斜部２１０ａ２、２１０ｂ２は、基部２１０ａ３、２１０ｂ３から斜め下方向に傾斜している平板部である。先端部２１０ａ１、２１０ｂ１は傾斜部２１０ａ２、２１０ｂ２の先端に結合し、基部２１０ａ３、２１０ｂ３と平行な面を有する平板部である。 The base portions 210a 3 and 210b 3 are flat plate portions that are coupled to the center of the central beam 210e 1 and whose surface forms the same plane as the frame 210e. The inclined portions 210a 2 and 210b 2 are flat plate portions that are inclined obliquely downward from the base portions 210a 3 and 210b 3 . The tip portions 210a 1 and 210b 1 are flat plate portions that are coupled to the tips of the inclined portions 210a 2 and 210b 2 and have a plane parallel to the base portions 210a 3 and 210b 3 .
先端部２１０ａ１、２１０ｂ１は、図１（ｂ）に示すように、弾性部材２０８ｂの取付部２０８ｅ、２０８ｆの固定部２０８ｅ１、２０８ｆ１にレーザー溶着や接着で固定されている。第１の固定部２０９ｃは、先端部２１０ａ１の上面に両面テープや接着や粘着により固定されている。 As shown in FIG. 1B, the tip portions 210a 1 and 210b 1 are fixed to the fixing portions 208e 1 and 208f 1 of the attachment portions 208e and 208f of the elastic member 208b by laser welding or adhesion. The first fixing part 209c is fixed by double-sided tape or adhesive or adhesive to the upper surface of the tip portion 210a 1.
板ばね２１０は、振動子２０８と接触環２０７の面接触状態を維持するために振動子２０８と接触環２０７の一方（本実施例では振動子２０８）を保持し、両者の圧接力よりも小さな力を受けて前記一方の他方に対する部材の位置及び傾きを変化させる。板ばね２１０はこの機能を先端部２１０ａ１、２１０ｂ１において行っている。 The leaf spring 210 holds one of the vibrator 208 and the contact ring 207 (the vibrator 208 in this embodiment) in order to maintain the surface contact state between the vibrator 208 and the contact ring 207, and is smaller than the pressure contact force between them. In response to the force, the position and inclination of the member with respect to the other one are changed. The leaf spring 210 performs this function at the tip portions 210a 1 and 210b 1 .
板ばね２１０は、板面の面内方向には弾性変形しにくく板面に垂直な方向には弾性変形しやすい形状を有する。また、板ばね２１０は、その面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の弾性変形が容易で突起部２０８ｇと接触環２０７との平行度を維持する。板ばね２１０が面内方向に弾性変形しにくいことにより、振動子２０８の光軸方向（駆動方向）への変位は制限される。また、板ばね２１０は、振動子２０８の突起部２０８ｇと接触環２０７の圧接力よりも小さな力で変形するようにばね定数が設定されている。 The leaf spring 210 has a shape that is not easily elastically deformed in the in-plane direction of the plate surface and is easily elastically deformed in a direction perpendicular to the plate surface. In addition, the leaf spring 210 is easily elastically deformed in the rotational direction around an arbitrary axis included in the plane thereof, and maintains the parallelism between the protrusion 208g and the contact ring 207. Since the leaf spring 210 is not easily elastically deformed in the in-plane direction, the displacement of the vibrator 208 in the optical axis direction (drive direction) is limited. Further, the spring constant is set so that the leaf spring 210 is deformed with a force smaller than the pressure contact force between the projection 208 g of the vibrator 208 and the contact ring 207.
取付部２０８ｅは、振動子２０８の駆動時の面外１次曲げ振動の節近傍から突出して板ばね２１０やフレキシブル配線板２０９に振動を伝えにくいように構成されていると共に、振動子２０８の振動を妨げないように構成されている。 The mounting portion 208e is configured to protrude from the vicinity of the node of the out-of-plane primary bending vibration when the vibrator 208 is driven so as not to transmit the vibration to the leaf spring 210 or the flexible wiring board 209, and the vibration of the vibrator 208. It is configured not to disturb.
また、フレキシブル配線板２０９は、面外１次曲げ振動の節近傍から引き出されているので振動を伝えにくくなっている。なお、フレキシブル配線板２０９は面外１次曲げ振動の節近傍の２箇所から引き出されているが、一箇所から引き出してもよい。 Further, since the flexible wiring board 209 is drawn out from the vicinity of the node of the out-of-plane primary bending vibration, it is difficult to transmit the vibration. The flexible wiring board 209 is drawn out from two places near the node of the out-of-plane primary bending vibration, but may be drawn out from one place.
振動子保持枠２１２は、ねじ２１３で固定鏡筒５１に固定されている。振動子保持枠２１２のストッパー部２１２ａと接触環２０７との隙間は、板ばね２１０による振動子２０８の可動量以下になっている。 The vibrator holding frame 212 is fixed to the fixed barrel 51 with screws 213. The gap between the stopper portion 212 a of the vibrator holding frame 212 and the contact ring 207 is equal to or less than the movable amount of the vibrator 208 by the leaf spring 210.
接触環２０７は、吸着部材２０４に磁力で吸引されてゴムリング２０６に圧接されている。これにより衝撃で接触環２０７がゴムリング２０６から離れても、ストッパー部２１２ａにより移動を規制され、磁力による吸着力により元の位置にもどる。 The contact ring 207 is attracted by the magnetic force to the attracting member 204 and pressed against the rubber ring 206. As a result, even if the contact ring 207 is separated from the rubber ring 206 due to an impact, the movement is restricted by the stopper portion 212a, and the original position is restored by the attraction force due to the magnetic force.
アフォーカル鏡筒５４と後部鏡筒５８との間には、第１と第２のガイドバー５９と６０が設けられ、合焦移動枠５５はこれらの第１と第２のガイドバー５９と６０により光軸方向に移動可能に支持されている。また、合焦移動枠５５は第２のガイドバー６０に対して光軸方向に所定の長さを有するスリーブ部を介して嵌合することにより、光軸方向への倒れが防止されている。更に、合焦移動枠５５はＵ溝部を介して第１のガイドバー５９に係合することにより、第２のガイドバー６０回りでの回転が防止されている。 First and second guide bars 59 and 60 are provided between the afocal lens barrel 54 and the rear lens barrel 58, and the focusing movement frame 55 is provided with the first and second guide bars 59 and 60. Is supported so as to be movable in the optical axis direction. Further, the focusing movement frame 55 is fitted to the second guide bar 60 via a sleeve portion having a predetermined length in the optical axis direction, thereby preventing the focusing movement frame 55 from falling in the optical axis direction. Further, the focusing movement frame 55 is engaged with the first guide bar 59 via the U-groove portion, so that the rotation around the second guide bar 60 is prevented.
アフォーカル鏡筒５４は、後部鏡筒５８に固定されている。絞りユニット６１は、後部鏡筒５８に固定されている。絞りユニット６１は複数枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる。 The afocal barrel 54 is fixed to the rear barrel 58. The aperture unit 61 is fixed to the rear barrel 58. The aperture unit 61 moves the aperture blades in opposite directions to change the aperture diameter.
また後部鏡筒５８には、フォーカスリセットスイッチ６２が設けられている。このフォーカスリセットスイッチ６２はフォトインタラプタから成り、合焦移動枠５５に形成された遮光部５５ａの光軸方向への移動による遮光、透光の切換わりを検出して電気信号を出力する。フォーカスリセットスイッチ６２からの電気信号に基づいて、図示しない制御回路は第５群レンズＬ５５が基準位置に位置するか否かを判別する。 The rear barrel 58 is provided with a focus reset switch 62. The focus reset switch 62 is formed of a photo interrupter, and detects the switching between light shielding and light transmission due to movement of the light shielding portion 55a formed in the focusing movement frame 55 in the optical axis direction, and outputs an electrical signal. Based on the electrical signal from the focus reset switch 62, a control circuit (not shown) determines whether or not the fifth group lens L55 is located at the reference position.
カメラの電源が投入されると、マイコン３２はフォーカスリセット回路３３及びカム環リセット回路６４の出力を監視する。また、マイコン３２はカメラ信号処理回路４０からの出力を得て被写体の画像データを表示、保存用に取得すると共に焦点検出情報も取得する。 When the camera is turned on, the microcomputer 32 monitors the outputs of the focus reset circuit 33 and the cam ring reset circuit 64. Further, the microcomputer 32 obtains the output from the camera signal processing circuit 40 and acquires the image data of the subject for display and storage, and also acquires the focus detection information.
この監視をしながら、フォーカスモーター駆動回路３７はフォーカスモーターを回転させ、合焦移動枠４を光軸方向に移動させる。また、カム環モーター駆動回路６３は振動子２０８と接触環２０７からなる振動型リニアアクチュエータを駆動し、カム環２０１を回転させて変倍移動枠５２と補正移動枠５３を光軸方向に移動させる。 While monitoring this, the focus motor drive circuit 37 rotates the focus motor to move the focusing moving frame 4 in the optical axis direction. The cam ring motor drive circuit 63 drives a vibration type linear actuator including a vibrator 208 and a contact ring 207, and rotates the cam ring 201 to move the magnification changing frame 52 and the correction moving frame 53 in the optical axis direction. .
フォーカスリセット回路３３及びカム環リセット回路６４の出力は、それぞれ合焦移動枠５５及びカム環２０１が予め設定された位置、つまり合焦移動枠５５とカム環２０１に設けられた遮光部がリセットスイッチの発光部を遮光する境界位置に至ると反転する。この一連の動作を合焦移動枠５５及びカム環２０１のリセット動作という。 The outputs of the focus reset circuit 33 and the cam ring reset circuit 64 are the positions where the focusing movement frame 55 and the cam ring 201 are set in advance, that is, the light shielding portions provided in the focusing movement frame 55 and the cam ring 201 are reset switches. When the light reaches the boundary position where the light emitting part is shielded, the light is reversed. This series of operations is referred to as a reset operation of the focusing movement frame 55 and the cam ring 201.
マイコン３２は、フォーカスリセット位置を基準として、以後のフォーカスモーターの駆動ステップ数を計数することにより、合焦移動枠５５の絶対位置を含む正確な距離情報を得ることができる。また、マイコン３２は、カム環リセット位置を基準として、以後のカム環位置センサー６５のステップ数を計数することにより、カム環２０１の絶対位置を含む正確な距離情報を得ることができる。 The microcomputer 32 can obtain accurate distance information including the absolute position of the focusing movement frame 55 by counting the number of driving steps of the focus motor thereafter with the focus reset position as a reference. Further, the microcomputer 32 can obtain accurate distance information including the absolute position of the cam ring 201 by counting the number of steps of the cam ring position sensor 65 thereafter with reference to the cam ring reset position.
絞り駆動回路３９は絞りユニット６１を駆動し、マイコン３２に取り込まれた映像信号の明るさ情報に基づいて絞り開口径が制御される。 The aperture driving circuit 39 drives the aperture unit 61, and the aperture diameter of the aperture is controlled based on the brightness information of the video signal taken into the microcomputer 32.
また、フォーカス操作スイッチ４２の操作により、合焦移動枠５５を移動させることにより、合焦位置を調整することができる。また、ズーム操作スイッチ４３を操作することにより、カム環モーター駆動回路６３とフォーカスモーター駆動回路３７により、カム環２０１を駆動するとともに、合焦移動枠５５を移動させて変倍動作を行うことができる。 Further, the focus position can be adjusted by moving the focus movement frame 55 by operating the focus operation switch 42. Further, by operating the zoom operation switch 43, the cam ring motor drive circuit 63 and the focus motor drive circuit 37 drive the cam ring 201 and move the in-focus movement frame 55 to perform a zooming operation. it can.
実施例１によれば、振動子２０８の取付部２０８ｅの固定部２１０ｅ１に取り付けられた板ばね２１０の先端部２１０ａ１にフレキシブル配線板２０９の第１の固定部２０９ｃを取り付けることにより、フレキシブル配線板２０９の振動を抑制することができる。フレキシブル配線板２０９は振動の大きい電気機械変換素子２０８ａに取り付けられた箇所から、振動の少ない箇所へ取り付けられるまでの長さを短くすることができ、フレキシブル配線板２０９が振動する範囲を小さくすることが出来る。この結果、フレキシブル配線板２０９からの騒音の発生を抑制して撮影時の障害を防止することができる。 According to the first embodiment, by mounting the first fixing portion 209c of the flexible wiring board 209 to the tip portion 210a 1 of the plate spring 210 attached to the fixed portion 210e 1 of the mounting portion 208e of the resonator 208, the flexible wiring The vibration of the plate 209 can be suppressed. The flexible wiring board 209 can be shortened from the position where it is attached to the electromechanical transducer 208a having a large vibration to the position where the vibration is small, and the range in which the flexible wiring board 209 vibrates can be reduced. I can do it. As a result, the occurrence of noise from the flexible wiring board 209 can be suppressed, and troubles during photographing can be prevented.
なお、本実施例はフレキシブル配線板２０９の第１の固定部２０９ｃを板ばね２１０の先端部２１０ａ１に固定しているが、板ばね２１０を介さずに弾性部材２０８ｂの取付部２０８ｅに固定してもよい。また、本実施例はフレキシブル配線板２０９の第２の固定部２０９ｄを板ばね２１０の取付部２１０ｃを介して振動子保持枠２１２に固定しているが、板ばね２１０を介さずに振動子保持枠２１２に固定してもよい。 This embodiment is securing the first fixed portion 209c of the flexible wiring board 209 to the tip portion 210a 1 of the leaf spring 210, fixed to the mounting portion 208e of the elastic member 208b without passing through the plate spring 210 May be. In this embodiment, the second fixing portion 209d of the flexible wiring board 209 is fixed to the vibrator holding frame 212 via the mounting portion 210c of the leaf spring 210. However, the vibrator holding is not performed via the leaf spring 210. You may fix to the frame 212.
実施例２は、フレキシブル配線板３０９の固定構造が実施例１と異なる。図５（ａ）は、実施例２の光学機器（撮像装置）に用いられる振動型リニアアクチュエータの分解斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す振動型リニアアクチュエータの組み立て状態を示す断面図である。これらの図において図１と同一の部材には同一の参照符号を付している。 The second embodiment is different from the first embodiment in the fixing structure of the flexible wiring board 309. FIG. 5A is an exploded perspective view of the vibration type linear actuator used in the optical apparatus (imaging device) of Example 2, and FIG. 5B is an assembly of the vibration type linear actuator shown in FIG. It is sectional drawing which shows a state. In these drawings, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
本実施例のフレキシブル配線板３０９は、一対の接続部３０９ａ、３０９ｂと、それらが固定される固定部３０９ｃを有する。 The flexible wiring board 309 of this embodiment includes a pair of connection portions 309a and 309b and a fixing portion 309c to which they are fixed.
接続部３０９ａ、３０９ｂは、接続部２０９ａ、２０９ｂと同様に、電気機械変換素子２０８ａの弾性部材２０８ｂの接着面２０８ｄ１と反対側の面２０８ｄ２に通電可能に接着されている。 Connection portions 309a, 309b are connection portions 209a, as with 209 b, are adhered so as to be energized surface 208d 2 opposite to the adhesive surface 208d 1 of the elastic member 208b of the electromechanical conversion element 208a.
一方、固定部３０９ｃは、弾性部材２０８ｂに固定されていない。固定部３０９ｃは、ネジ穴３０９ｃ１と位置決め穴３０９ｃ２を有し、これらは板ばね２１０の取付部２１０ｃのネジ穴２１０ｃ１と位置決め穴２１０ｃ２に対応する。固定部３０９ｃは、第２の固定部２０９ｄと同様に、板ばね２１０の取付部２１０ｃにねじ２１１で共締めされて振動子保持枠２１２に固定される。 On the other hand, the fixing portion 309c is not fixed to the elastic member 208b. Fixing portion 309c has a screw hole 309c 1 and the positioning holes 309c 2, which correspond with threaded holes 210c 1 of the mounting portion 210c of the leaf spring 210 into the positioning hole 210c 2. Similarly to the second fixing portion 209d, the fixing portion 309c is fastened to the attachment portion 210c of the leaf spring 210 with a screw 211 and fixed to the vibrator holding frame 212.
上述したように、取付部２０８ｅは、振動子２０８の駆動時の面外１次曲げ振動の節近傍から突出して板ばね２１０に振動を伝えにくいように構成されていると共に、振動子２０８の振動の妨げないように構成されている。フレキシブル配線板３０９は、板ばね２１０の取付部２１０ｃと共締めされているので、フレキシブル配線板３０９の振動を抑制することができる。 As described above, the attachment portion 208e is configured to protrude from the vicinity of the node of the out-of-plane primary bending vibration when the vibrator 208 is driven so as not to transmit the vibration to the leaf spring 210, and to vibrate the vibration of the vibrator 208. It is configured not to disturb. Since the flexible wiring board 309 is fastened together with the attachment portion 210c of the leaf spring 210, vibration of the flexible wiring board 309 can be suppressed.
本実施例によれば、フレキシブル配線板３０９の固定部３０９ｃを板ばね２１０を介して振動子保持枠２１２に固定している。これにより、他にフレキシブル配線板３０９を固定することなく簡単な構成でフレキシブル配線板３０９の振動を抑制することができる。フレキシブル配線板２０９は振動の大きい電気機械変換素子２０８ａに取り付けられた箇所から、振動の少ない箇所へ取り付けられるまでの長さを短くすることができ、フレキシブル配線板２０９が振動する範囲を小さくすることが出来る。フレキシブル配線板３０９からの騒音の発生を抑制して撮影時の障害を防止することができる。 According to the present embodiment, the fixing portion 309 c of the flexible wiring board 309 is fixed to the vibrator holding frame 212 via the leaf spring 210. Thereby, the vibration of the flexible wiring board 309 can be suppressed with a simple configuration without fixing the flexible wiring board 309. The flexible wiring board 209 can be shortened from the position where it is attached to the electromechanical transducer 208a having a large vibration to the position where the vibration is small, and the range in which the flexible wiring board 209 vibrates can be reduced. I can do it. Generation of noise from the flexible wiring board 309 can be suppressed to prevent troubles during photographing.
なお、固定部３０９ｃはビスではなく接着や両面テープなど他の手段によって固定されてもよい。また、本実施例はフレキシブル配線板３０９の固定部３０９ｃを板ばね２１０の取付部２１０ｃを介して振動子保持枠２１２に固定しているが、板ばね２１０を介さずに振動子保持枠２１２に固定してもよい。 Note that the fixing portion 309c may be fixed by other means such as adhesion or double-sided tape instead of screws. In this embodiment, the fixing portion 309c of the flexible wiring board 309 is fixed to the vibrator holding frame 212 via the attachment portion 210c of the leaf spring 210. It may be fixed.
図６は実施例１のビデオカメラ等の光学機器（撮像装置）に用いられる振動型リニアアクチュエータの分解斜視図であり、図７はその組み立て状態の平面図である。図８は図７のＡ−Ａ断面図である。図９（ａ）は実施例３の光学機器の光軸を含む面の断面図であり、
図９（ｂ）は図９（ａ）の丸で囲った部分の拡大図である。図１０はその光軸に垂直な面の断面図である。
6 is an exploded perspective view of a vibration type linear actuator used in an optical apparatus (imaging device) such as a video camera according to the first embodiment, and FIG. 7 is a plan view of the assembled state. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Fig.9 (a) is sectional drawing of the surface containing the optical axis of the optical apparatus of Example 3,
FIG. 9B is an enlarged view of a circled portion of FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of a plane perpendicular to the optical axis.
図９に示す光学機器のレンズ鏡筒は、被写体の光学像を形成する撮影レンズ（撮影光学系）として凸凹凸凸のパワーを有する４群構成の変倍光学系を有する。より詳細には、撮影レンズは、被写体側から光路に沿って順に、第１群レンズＬ１、第２群レンズＬ２、第３群レンズＬ３、第４群レンズＬ４を有する。 The lens barrel of the optical apparatus shown in FIG. 9 has a four-group variable magnification optical system having convex / concave / convex / convex power as a photographing lens (photographing optical system) for forming an optical image of a subject. More specifically, the photographing lens includes a first group lens L1, a second group lens L2, a third group lens L3, and a fourth group lens L4 in order along the optical path from the subject side.
固定の第１群レンズＬ１は固定鏡筒１に保持されている。光軸Ｏ方向に移動して変倍動作を行う第２群レンズ（光学素子）Ｌ２は変倍移動枠２に保持されている。固定の第３群レンズＬ３はアフォーカル鏡筒３に保持されている。光軸Ｏ方向に移動して合焦動作を行う第４群レンズＬ４は合焦移動枠４に保持されている。 The fixed first group lens L1 is held by the fixed barrel 1. A second group lens (optical element) L2 that moves in the direction of the optical axis O and performs a zooming operation is held by the zooming moving frame 2. The fixed third group lens L3 is held by the afocal lens barrel 3. The fourth group lens L4 that moves in the direction of the optical axis O to perform the focusing operation is held by the focusing movement frame 4.
光学像を光電変換する撮像素子６は後部鏡筒７に固定されている。フィルタ５は、後部鏡筒７と撮影素子６とゴム枠２５に挟まれて固定されている。 An image sensor 6 that photoelectrically converts an optical image is fixed to the rear barrel 7. The filter 5 is fixed by being sandwiched between the rear barrel 7, the imaging element 6 and the rubber frame 25.
固定鏡筒１と後部鏡筒７との間には、第１と第２のガイドバー８と９が設けられ、変倍移動枠２及び合焦移動枠４はこれらの第１と第２のガイドバー８と９により光軸方向に移動可能に支持されている。また、変倍移動枠２、合焦移動枠４はそれぞれ第１と第２のガイドバー８、９に対して光軸方向に所定の長さを有するスリーブ部を介して嵌合することにより、光軸方向への倒れが防止されている。更に、変倍移動枠２、合焦移動枠４はＵ溝部を介して第１と第２のガイドバー８，９に係合することにより、第１と第２のガイドバー８，９回りでの回転が防止されている。 Between the fixed barrel 1 and the rear barrel 7, first and second guide bars 8 and 9 are provided, and the zooming movement frame 2 and the focusing movement frame 4 are the first and second guide bars. The guide bars 8 and 9 are supported so as to be movable in the optical axis direction. Further, the variable magnification moving frame 2 and the focusing moving frame 4 are respectively fitted to the first and second guide bars 8 and 9 through sleeve portions having a predetermined length in the optical axis direction, Falling in the direction of the optical axis is prevented. Further, the variable magnification moving frame 2 and the focusing moving frame 4 are engaged with the first and second guide bars 8 and 9 via the U-groove portion, so that the first and second guide bars 8 and 9 are rotated. Is prevented from rotating.
アフォーカル鏡筒３は、後部鏡筒７に固定されている。絞りユニット１０は、後部鏡筒７に固定されている。絞りユニット１０は複数枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる。 The afocal barrel 3 is fixed to the rear barrel 7. The aperture unit 10 is fixed to the rear barrel 7. The aperture unit 10 moves the aperture blades in opposite directions to change the aperture diameter.
後部鏡筒７には、フォーカスリセットスイッチ１１が設けられている。フォーカスリセットスイッチ１１はフォトインタラプタから構成され、合焦移動枠４に形成された遮光部４ａの光軸方向への移動による遮光、透光の切換わりを検出して電気信号を出力する。フォーカスリセットスイッチ１１からの電気信号に基づいて図示しない制御回路は第４群レンズＬ４が基準位置に位置するか否かを判別する。 The rear barrel 7 is provided with a focus reset switch 11. The focus reset switch 11 is composed of a photo interrupter, and detects the switching between light shielding and light transmission due to movement of the light shielding portion 4a formed in the focusing movement frame 4 in the optical axis direction, and outputs an electrical signal. Based on the electrical signal from the focus reset switch 11, a control circuit (not shown) determines whether or not the fourth group lens L4 is located at the reference position.
光軸方向に剛性が強く、光軸垂直方向の剛性が弱く、光軸方向の回転方向の剛性が弱い板ばね１２は取付部１２ｃ、１２ｄとねじ１３と１４で変倍移動枠２に取り付けられている。取付部１２ｃ、１２ｄは、ねじ１３と１４が挿入されるネジ穴１２ｃ１、１２ｄ１と不図示の位置決めピンが挿入される位置決め穴１２ｃ２、１２ｄ２を有する。 The leaf spring 12 having a high rigidity in the optical axis direction, a low rigidity in the vertical direction of the optical axis, and a low rigidity in the rotational direction in the optical axis direction is attached to the variable magnification moving frame 2 by the mounting portions 12c and 12d and the screws 13 and 14. ing. The attachment portions 12c and 12d have screw holes 12c 1 and 12d 1 into which the screws 13 and 14 are inserted and positioning holes 12c 2 and 12d 2 into which positioning pins (not shown) are inserted.
また、板ばね１２は取付部１２ａ、１２ｂを有する。これらにより、板ばね１２は、振動子１６とスライダー２１の面接触状態を維持するために振動子１６とスライダー１６の一方（本実施例では振動子１６）を保持し、両者の圧接力よりも小さな力を受けて前記一方の他方に対する位置及び傾きを変化させる。 The leaf spring 12 has mounting portions 12a and 12b. Accordingly, the leaf spring 12 holds one of the vibrator 16 and the slider 16 (the vibrator 16 in this embodiment) in order to maintain the surface contact state between the vibrator 16 and the slider 21, and more than the pressure contact force between them. A small force is applied to change the position and inclination with respect to one of the other.
取付部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、ネジ穴１２ａ１、１２ｂ１と位置決め穴１２ａ２、１２ｂ２を有する。 The attachment portions 12a and 12b have screw holes 12a 1 and 12b 1 and positioning holes 12a 2 and 12b 2 , respectively.
振動子保持部材１５は、振動子（振動部材）１６を保持する中空矩形形状を有し、板ばね１２の取付部１２ａ、１２ｂが取り付けられる凹部としての一対の取付部１５ａ、１５ｂを有する。また、振動子保持部材１５は、取付部１５ａ、１５ｂの下側にそれぞれ一対の位置決めピン１５ｃを有する（図６には２つのみ図示されている）。位置決めピン１５ｃは押さえ部４１１、４１３の位置決め穴４１１ａ、４１３ａに挿入され、押さえ部４１１、４１３を振動子保持部材１５に対して位置決めする。 The vibrator holding member 15 has a hollow rectangular shape for holding the vibrator (vibrating member) 16 and has a pair of attachment portions 15 a and 15 b as concave portions to which the attachment portions 12 a and 12 b of the leaf spring 12 are attached. The vibrator holding member 15 has a pair of positioning pins 15c on the lower side of the attachment portions 15a and 15b (only two are shown in FIG. 6). The positioning pin 15 c is inserted into the positioning holes 411 a and 413 a of the pressing portions 411 and 413 to position the pressing portions 411 and 413 with respect to the vibrator holding member 15.
取付部１５ａ、１５ｂは、それぞれ、ネジ穴１５ａ１、１５ｂ１と位置決めピン１５ａ２、１５ｂ２を有する。ネジ穴１５ａ１と１２ａ１が位置合わせされてネジ４１０が挿入され押さえ部４１１のネジ穴４１１ｂで固定される。また、ネジ穴１５ｂ１と１２ｂ１が位置合わせされてネジ４１２と押さえ部４１３のネジ穴４１３ｂで固定される。位置決めピン１５ａ２は位置決め穴１２ａ２に挿入され、位置決めピン１５ｂ２は位置決め穴１２ｂ２に挿入されて板ばね１２を位置決めする。ネジ穴４１１ｂ、４１３ｂはナットとして機能する。 The attachment portions 15a and 15b have screw holes 15a 1 and 15b 1 and positioning pins 15a 2 and 15b 2 , respectively. The screw holes 15a 1 and 12a 1 are aligned, and the screw 410 is inserted and fixed by the screw hole 411b of the pressing portion 411. In addition, the screw holes 15b 1 and 12b 1 are aligned and fixed by the screw 412 and the screw hole 413b of the pressing portion 413. The positioning pin 15a 2 is inserted into the positioning hole 12a 2 and the positioning pin 15b 2 is inserted into the positioning hole 12b 2 to position the leaf spring 12. The screw holes 411b and 413b function as nuts.
磁石を含むスライダー２１は、振動吸収板２０に取り付けられ、スライダー２１は振動子１６と接触し、振動子１６とスライダー２１は磁気で吸引されて圧接している。振動子２０８には電機―機械エネルギー作用によって振動が励起され、スライダー２１は振動を外部出力として取り出す接触部材であり、振動子１６とスライダー２１は振動型リニアアクチュエータ（振動波駆動装置）を構成する。 The slider 21 including a magnet is attached to the vibration absorbing plate 20, the slider 21 is in contact with the vibrator 16, and the vibrator 16 and the slider 21 are attracted and pressed by magnetism. Vibration is excited in the vibrator 208 by the electric-mechanical energy action, the slider 21 is a contact member for taking out the vibration as an external output, and the vibrator 16 and the slider 21 constitute a vibration type linear actuator (vibration wave driving device). .
振動子１６は、振動子２０８に対応し、電気機械変換素子２０８ａと同様の電気機械変換素子１６ａと、弾性部材２０８ｂに対応する平板状の弾性体である弾性部材１６ｂと、を有する。振動子１６の曲げ振動は、実施例１と同様である。 The vibrator 16 corresponds to the vibrator 208, and includes an electromechanical conversion element 16a similar to the electromechanical conversion element 208a, and an elastic member 16b that is a flat elastic body corresponding to the elastic member 208b. The bending vibration of the vibrator 16 is the same as that in the first embodiment.
弾性部材１６ｂは、中央部に電気機械変換素子１６ａが接着される矩形形状の平面部１６ｃを有し、平面部１６ｃの両側に突出した取付部１６ｅ、１６ｆを有する。平面部１６ｃは電気機械変換素子１６ａの接着面１６ｄ１が収まるような寸法を有する。取付部１６ｅ、１６ｆは、面外２次曲げ振動の節近傍から突出し、ネジ穴１６ｅ１、１６ｆ１を有する。 The elastic member 16b has a rectangular plane portion 16c to which the electromechanical transducer 16a is bonded at the center, and has mounting portions 16e and 16f protruding on both sides of the plane portion 16c. Flat portion 16c is sized to adhesive surface 16d 1 of the electro-mechanical conversion element 16a falls. The attachment portions 16e and 16f protrude from the vicinity of the node of the out-of-plane secondary bending vibration, and have screw holes 16e 1 and 16f 1 .
ネジ穴１６ｅ１はネジ穴１５ａ１の下に配置され、ネジ穴１６ｆ１はネジ穴１５ｂ１の下に配置され、ネジ４１０、４１２と押さえ部４１１、４１３で振動子１６は振動子保持部材１５に固定される。 The screw hole 16e 1 is disposed below the screw hole 15a 1 , the screw hole 16f 1 is disposed below the screw hole 15b 1 , and the vibrator 16 is the vibrator holding member 15 with the screws 410 and 412 and the pressing portions 411 and 413. Fixed to.
フレキシブル配線板４０９は、接続部４０９ａと接続部４０９ａが取り付けられている平面部である固定部４０９を有する。 The flexible wiring board 409 includes a connecting portion 409a and a fixing portion 409 that is a flat portion to which the connecting portion 409a is attached.
接続部４０９ａは、振動子保持部材１５の中空部を介して、電気機械変換素子１６ａの弾性部材１６ｂの接着面１６ｄ１と反対側の接着面１６ｄ２に通電可能に接着されている。 Connecting portion 409a, via the hollow portion of the vibrator holding member 15, it is adhered so as to be energized with the adhesive surface 16d 1 of the elastic member 16b of the electro-mechanical conversion element 16a on the opposite side of the bonding surface 16d 2.
固定部４０９ｂは面外２次曲げ振動の節近傍から引き出され、ネジ穴４０９ｂ１と位置決め穴４０９ｂ２を有する。ネジ穴４０９ｂ１はネジ穴１５ａ１とネジ穴１２ａ１の間に配置され、位置決め穴４０９ｂ２は取付部１５ａと位置決め穴１２ａ２の下に配置されて位置決めピン１５ａ２が挿入される。即ち、固定部４０９ｂは板ばね１２の取付部１２ａと振動子保持部材１５の取付部１５ａの間にはさまれて、ねじ４１０と押さえ部４１１で固定される。 Fixing portion 409b is withdrawn from the section near the out-of-plane secondary bending vibration, having a screw hole 409b 1 and the positioning hole 409b 2. The screw hole 409b 1 is disposed between the screw hole 15a 1 and the screw hole 12a 1 , and the positioning hole 409b 2 is disposed below the mounting portion 15a and the positioning hole 12a 2 and the positioning pin 15a 2 is inserted therein. That is, the fixing portion 409 b is sandwiched between the attachment portion 12 a of the leaf spring 12 and the attachment portion 15 a of the vibrator holding member 15 and is fixed by the screw 410 and the pressing portion 411.
フレキシブル配線板４０９は面外２次曲げ振動の節近傍から引き出されているので、振動子１６の振動が伝わりにくくなっている。フレキシブル配線板４０９は、振動子保持枠１５の取付部１５ａと板ばね１２の取付部１２ａで固定されているので、振動が伝わりにくい構成となっており、騒音の発生を抑制して撮影時の障害を防止することができる。 Since the flexible wiring board 409 is drawn from the vicinity of the node of the out-of-plane secondary bending vibration, the vibration of the vibrator 16 is hardly transmitted. Since the flexible wiring board 409 is fixed by the attachment portion 15a of the vibrator holding frame 15 and the attachment portion 12a of the leaf spring 12, the structure is such that vibrations are difficult to be transmitted, and noise generation is suppressed and shooting is performed. Failure can be prevented.
強磁性体のスライダー固定枠（吸着部材）１７は、ねじ１８と１９で固定鏡筒１と後部鏡筒７に取り付けられている。ゴムやエラストマー樹脂でできた振動吸収板（振動吸収部材）２０はスライダー固定枠１７に固定されている。 A ferromagnetic slider fixing frame (adsorption member) 17 is attached to the fixed barrel 1 and the rear barrel 7 with screws 18 and 19. A vibration absorbing plate (vibration absorbing member) 20 made of rubber or elastomer resin is fixed to the slider fixing frame 17.
スライダー２１は、スライダー固定枠１７と磁気で吸引されて、スライダー２１を振動吸収板２０に圧接している。スライター２１が磁石から構成されているので、スライダー固定枠１７に吸引されている磁力はスライダー２１の光軸方向に均等に発生し、均等に圧接力を発生することができる。 The slider 21 is magnetically attracted to the slider fixing frame 17 and presses the slider 21 against the vibration absorbing plate 20. Since the slider 21 is composed of a magnet, the magnetic force attracted to the slider fixing frame 17 is evenly generated in the direction of the optical axis of the slider 21, and the pressure contact force can be evenly generated.
光学式の位置センサー２２は固定鏡筒１に固定されている。スケール２３は、位置センサー２２に対向する位置に配置され、変倍移動枠２に固定される。位置センサー２２は、位置センサー２２からの投光をスケール２３で反射し、その反射光を位置センサー２２で受光し、位置センサー２２の出力により、変倍移動枠２の相対的な移動量を検出する。 The optical position sensor 22 is fixed to the fixed barrel 1. The scale 23 is disposed at a position facing the position sensor 22 and is fixed to the variable magnification moving frame 2. The position sensor 22 reflects the light projected from the position sensor 22 with the scale 23, receives the reflected light with the position sensor 22, and detects the relative movement amount of the zoom moving frame 2 by the output of the position sensor 22. To do.
固定鏡筒１のストッパー部１ａとスライダー２１との隙間２５は、板ばね１２により移動可能な量よりも小さく、接触してもよい。 The gap 25 between the stopper portion 1a of the fixed barrel 1 and the slider 21 may be smaller than the amount movable by the leaf spring 12 and may contact.
スライダー２１の磁石により、磁力２４がスライダー２１と振動子１６とスライダー固定枠１７に働いてスライダー２１に振動子１６を圧接するとともに、スライダー２１はスライダー固定枠１７に吸着されて、スライダー２１は振動吸収板２０に圧接される。 The magnetic force 24 acts on the slider 21, the vibrator 16, and the slider fixing frame 17 by the magnet of the slider 21 to press the vibrator 16 against the slider 21, and the slider 21 is attracted to the slider fixing frame 17, and the slider 21 vibrates. Pressed against the absorbing plate 20.
衝撃などで、スライダー２１は、スライダー２１からずれた場合でも、スライダー２１はストッパー部１ａにより、規制されスライダー２１は、磁気力により吸引されて元の位置に戻ることができる。 Even when the slider 21 is displaced from the slider 21 due to an impact or the like, the slider 21 is regulated by the stopper portion 1a, and the slider 21 can be attracted by the magnetic force and returned to the original position.
カメラの電源が投入されると、マイコン３２はフォーカスリセット回路３３及びズームリセット回路３４の出力を監視する。また、マイコン３２はカメラ信号処理回路４０からの出力を得て被写体の画像データを表示、保存用に取得すると共に焦点検出情報も取得する。 When the camera is turned on, the microcomputer 32 monitors the outputs of the focus reset circuit 33 and the zoom reset circuit 34. Further, the microcomputer 32 obtains the output from the camera signal processing circuit 40 and acquires the image data of the subject for display and storage, and also acquires the focus detection information.
この監視をしながら、フォーカスモーター駆動回路３７はフォーカスモーターを回転させ、合焦移動枠４を光軸方向に移動させる。また、ズームモーター駆動回路３８は、振動子１６とスライダー２１からなる振動型リニアアクチュエータを駆動し、変倍移動枠２を光軸方向に移動させる。 While monitoring this, the focus motor drive circuit 37 rotates the focus motor to move the focusing moving frame 4 in the optical axis direction. Further, the zoom motor drive circuit 38 drives a vibration type linear actuator including the vibrator 16 and the slider 21 to move the zooming movement frame 2 in the optical axis direction.
フォーカスリセット回路３３及びズームリセット回路３４の出力は、それぞれ合焦移動枠４及び変倍移動枠２が予め設定された位置、つまり各移動枠４、２に設けられた遮光部が、リセットスイッチの発光部を遮光する境界位置に至ると反転する。この一連の動作を合焦移動枠４及び変倍移動枠２のリセット動作という。 The outputs of the focus reset circuit 33 and the zoom reset circuit 34 are the positions where the in-focus moving frame 4 and the variable magnification moving frame 2 are set in advance, that is, the light shielding portions provided in the moving frames 4 and 2 are the reset switch When the boundary position where the light emitting part is shielded is reached, the light is reversed. This series of operations is referred to as a reset operation of the focusing movement frame 4 and the magnification movement frame 2.
マイコン３２はフォーカスリセット位置を基準として、以後のフォーカスモーターの駆動ステップ数を計数することにより、合焦移動枠４の絶対位置を含む正確な距離情報を得ることができる。また、マイコン３２は、ズームリセット位置を基準として、以後のズーム位置センサー４１のステップ数を計数することにより、変倍移動枠２の絶対位置を含む正確な距離情報を得ることができる。 The microcomputer 32 can obtain accurate distance information including the absolute position of the in-focus moving frame 4 by counting the number of driving steps of the focus motor thereafter with the focus reset position as a reference. Further, the microcomputer 32 can obtain accurate distance information including the absolute position of the zooming movement frame 2 by counting the number of subsequent steps of the zoom position sensor 41 based on the zoom reset position.
絞り駆動回路３９は絞りユニット６１を駆動し、撮像素子６の信号をカメラ信号処理回路４０で信号処理する。その信号とマイコン３２に取り込まれた映像信号の明るさ情報に基づいて絞り開口径が制御される。 The diaphragm drive circuit 39 drives the diaphragm unit 61 and the camera signal processing circuit 40 processes the signal of the image sensor 6. The aperture diameter is controlled based on the signal and the brightness information of the video signal taken into the microcomputer 32.
また、フォーカス操作スイッチ４２の操作により、合焦移動枠４を移動させることにより、合焦位置を調整することができる。また、ズーム操作スイッチ４３を操作することにより、ズームモーター駆動回路３８とフォーカスモーター駆動回路３７により、変倍移動枠２を駆動するとともに合焦移動枠４を移動させて変倍動作を行うことができる。 Further, the in-focus position can be adjusted by moving the in-focus moving frame 4 by operating the focus operation switch 42. Further, by operating the zoom operation switch 43, the zoom motor drive circuit 38 and the focus motor drive circuit 37 drive the zoom movement frame 2 and move the in-focus movement frame 4 to perform the zoom operation. it can.
スライダー２１の着磁は、２方向に着磁された２極着磁であるが、１方向の１極着磁でもよい。 Magnetization of the slider 21 is two-pole magnetization magnetized in two directions, but may be one-pole magnetization in one direction.
本実施例によれば、振動子１６の取付部１６ｅに取り付けられた振動子保持部材１５の取付部１５ａにフレキシブル配線板４０９の固定部４０９ｂを取り付けることにより、フレキシブル配線板４０９の振動を抑制することができる。フレキシブル配線板４０９は振動の大きい電気機械変換素子１６ａに取り付けられた箇所から、振動の少ない箇所へ取り付けられるまでの長さを短くすることができ、フレキシブル配線板４０９が振動する範囲を小さくすることが出来る。この結果、フレキシブル配線板４０９からの騒音の発生を抑制して撮影時の障害を防止することができる。 According to this embodiment, the vibration of the flexible wiring board 409 is suppressed by attaching the fixing part 409b of the flexible wiring board 409 to the attachment part 15a of the vibrator holding member 15 attached to the attachment part 16e of the vibrator 16. be able to. The flexible wiring board 409 can be shortened in length from the place where it is attached to the electromechanical transducer 16a having a large vibration to the place where the vibration is small, and the range in which the flexible wiring board 409 vibrates can be reduced. I can do it. As a result, the occurrence of noise from the flexible wiring board 409 can be suppressed to prevent troubles during photographing.
本実施例は、振動子保持部材１５と板ばね１２の間にフレキシブル配線板４０９を取り付けたが、振動子保持部材１５と振動子１６の弾性部材１６ｂの取付部１６ｅとの間にフレキシブル配線板４０９を取り付けてもよい。 In this embodiment, the flexible wiring board 409 is attached between the vibrator holding member 15 and the leaf spring 12, but the flexible wiring board is provided between the vibrator holding member 15 and the attaching portion 16e of the elastic member 16b of the vibrator 16. 409 may be attached.
以上、本実施形態について説明したが、本発明は本実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although this embodiment was described, this invention is not limited to this embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
本発明の光学機器はカメラなどの用途に適用することができる。 The optical apparatus of the present invention can be applied to applications such as cameras.
１６、２０８…振動子（振動部材）、１６ａ、２０８ａ…電気機械変換素子、１６ｂ、２０８ｂ…弾性部材、２０８ｃ…平面部（第１の取付部）、２０８ｅ…取付部（第２の取付部）２０９ｃ…第１の固定部、２０９ｄ…第２の固定部、２１…スライダー（接触部材）、２０７…接触環（接触部材）、２０９、３０９、４０９…フレキシブル配線板、１５…振動子保持部材、２１２…振動子保持枠（振動子保持部材） 16, 208 ... vibrator (vibrating member), 16a, 208a ... electromechanical transducer, 16b, 208b ... elastic member, 208c ... flat surface portion (first attachment portion), 208e ... attachment portion (second attachment portion) 209c ... first fixing portion, 209d ... second fixing portion, 21 ... slider (contact member), 207 ... contact ring (contact member), 209, 309, 409 ... flexible wiring board, 15 ... vibrator holding member, 212 ... vibrator holding frame (vibrator holding member)
Claims (9)
前記振動部材に電気信号を与える配線板を有し、
前記振動部材は、前記電気−機械エネルギー変換作用を行う電気機械変換素子が取り付けられる第１の取付部と、当該第１の取付部から突出する第２の取付部と、を有する弾性部材を有し、
前記配線板は前記弾性部材の前記第２の取付部に固定される固定部を有することを特徴とする振動型リニアアクチュエータ。 A vibration type linear actuator that relatively moves a vibration member excited by vibration and a contact member in pressure contact with the vibration member by electro-mechanical energy conversion action,
A wiring board for providing an electric signal to the vibrating member;
The vibration member includes an elastic member having a first attachment portion to which the electromechanical conversion element that performs the electro-mechanical energy conversion action is attached, and a second attachment portion that protrudes from the first attachment portion. And
The vibration type linear actuator, wherein the wiring board has a fixing portion fixed to the second attachment portion of the elastic member.
前記配線板の固定部は、前記板ばねを介して前記弾性部材の前記第２の取付部に固定されることを特徴とする請求項１に記載の振動型リニアアクチュエータ。 A leaf spring that changes a position or an inclination of the vibration member with respect to the contact member and elastically deforms by receiving a force smaller than a pressure contact force between the vibration member and the contact member;
The vibration type linear actuator according to claim 1, wherein the fixing portion of the wiring board is fixed to the second attachment portion of the elastic member via the leaf spring.
前記弾性部材の前記第２の取付部は、前記振動部材の面外１次曲げ振動の節近傍から突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の振動型リニアアクチュエータ。 The vibration member generates out-of-plane primary bending vibration and out-of-plane secondary bending vibration,
3. The vibration type linear actuator according to claim 1, wherein the second attachment portion of the elastic member protrudes from the vicinity of a node of the out-of-plane primary bending vibration of the vibration member.
前記弾性部材の前記第２の取付部は、前記振動部材の面外２次曲げ振動の節近傍から突出していることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータ。 The vibration member generates out-of-plane primary bending vibration and out-of-plane secondary bending vibration,
The vibration type according to any one of claims 1 to 3, wherein the second attachment portion of the elastic member protrudes from a vicinity of a node of an out-of-plane secondary bending vibration of the vibration member. Linear actuator.
前記配線板は、フレキシブル配線板であり、前記振動部材の面外１次曲げ振動の節近傍から引き出されていることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータ。 The vibration member generates out-of-plane primary bending vibration and out-of-plane secondary bending vibration,
5. The vibration type according to claim 1, wherein the wiring board is a flexible wiring board and is drawn out from a vicinity of a node of an out-of-plane primary bending vibration of the vibration member. Linear actuator.
前記配線板は、フレキシブル配線板であり、前記振動部材の面外２次曲げ振動の節近傍から引き出されていることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータ。 The vibration member generates out-of-plane primary bending vibration and out-of-plane secondary bending vibration,
6. The vibration type according to claim 1, wherein the wiring board is a flexible wiring board and is drawn out from the vicinity of a node of out-of-plane secondary bending vibration of the vibration member. Linear actuator.
前記振動部材を保持する振動子保持部材と、
前記振動子保持部材に固定される固定部を有し、前記振動部材に電気信号を与える配線板と、
を有することを特徴とする振動型リニアアクチュエータ。 A vibration type linear actuator that relatively moves a vibration member excited by vibration and a contact member in pressure contact with the vibration member by electro-mechanical energy conversion action,
A vibrator holding member for holding the vibration member;
A wiring board having a fixing portion fixed to the vibrator holding member, and providing an electric signal to the vibration member;
A vibration type linear actuator comprising:
前記配線板の固定部は、前記板ばねを介して前記振動子保持部材に固定されていることを特徴とする請求項７に記載の振動型リニアアクチュエータ。 A leaf spring that changes a position or an inclination of the vibration member with respect to the contact member and elastically deforms by receiving a force smaller than a pressure contact force between the vibration member and the contact member;
The vibration type linear actuator according to claim 7, wherein the fixing portion of the wiring board is fixed to the vibrator holding member via the leaf spring.
当該光学素子を駆動する請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータと、
を有することを特徴とする光学機器 An optical element;
The vibration type linear actuator according to any one of claims 1 to 8, which drives the optical element;
Optical apparatus characterized by having
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|---|---|---|---|---|
| JP2016046912A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | キヤノン株式会社 | Oscillator unit, oscillation type actuator, and imaging apparatus |
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| JP2018099002A (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | キヤノン株式会社 | Vibration type actuator, lens barrel having the same, imaging apparatus, and stage device |
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-
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