JP3352154B2 - Optical element drive - Google Patents

Optical element drive

Info

Publication number
JP3352154B2
JP3352154B2 JP14946093A JP14946093A JP3352154B2 JP 3352154 B2 JP3352154 B2 JP 3352154B2 JP 14946093 A JP14946093 A JP 14946093A JP 14946093 A JP14946093 A JP 14946093A JP 3352154 B2 JP3352154 B2 JP 3352154B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical element
piezoelectric element
moving body
optical
piezoelectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14946093A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0713061A (en
Inventor
広一 梅山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optic Co Ltd filed Critical Olympus Optic Co Ltd
Priority to JP14946093A priority Critical patent/JP3352154B2/en
Priority to US08/184,246 priority patent/US5490015A/en
Publication of JPH0713061A publication Critical patent/JPH0713061A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3352154B2 publication Critical patent/JP3352154B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカメラや内視鏡のズーム
やアイリス、フォーカス機構を構成する光学要素を駆動
する光学要素駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element driving device for driving an optical element constituting a zoom, iris and focus mechanism of a camera or an endoscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラや内視鏡のズームやアイリス、フ
ォーカス機構を構成する光学要素を駆動する光学要素駆
動装置の従来例として、例えば特開平4−69070号
に開示されているように圧電素子の一部が光学装置本体
の一部に固定されていて圧電素子の他の部分に取り付け
られた振動軸と光学要素が摩擦係合されていて圧電素子
により衝撃力を発生させて光学要素と振動軸に滑りを起
こして光学要素を駆動するものがあった。
2. Description of the Related Art As a conventional example of an optical element driving device for driving an optical element constituting a zoom, iris, and focus mechanism of a camera or an endoscope, a piezoelectric element is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-69070. Is fixed to a part of the optical device body, the vibration axis attached to the other part of the piezoelectric element and the optical element are frictionally engaged, and the piezoelectric element generates an impact force and vibrates with the optical element. Some have caused the shaft to slide and drive the optical element.

【0003】又、特開平4−69071号に開示されて
いるように圧電素子の一部に光学要素を固定し圧電素子
の他の部分にオモリを固定し、光学要素は光学装置本体
の一部と摩擦係合した状態でやはり圧電素子により衝撃
力を発生させて光学要素と光学装置本体間に滑りを起こ
して光学要素を駆動するものがあった。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-69071, an optical element is fixed to a part of a piezoelectric element, and a weight is fixed to another part of the piezoelectric element. In some cases, an impact force is also generated by a piezoelectric element in a state where the optical element is frictionally engaged with the optical element, causing a slip between the optical element and the optical device main body to drive the optical element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の装置では、圧電
素子の衝撃力を光学要素に伝達するために振動軸と光学
要素を摩擦係合させたり、圧電素子と直接光学要素をく
っつけていたために光学要素が光学装置内で元の状態か
ら傾くと圧電素子まで傾いてしまい、駆動装置の特性が
大きく変わることがあった。もっとも悪い時には圧電素
子の力が光学要素を光学装置に喰い込ませるように働
き、駆動装置の機能が全く失くなってしまうこともあっ
た。
In the conventional apparatus, the vibration axis is frictionally engaged with the optical element to transmit the impact force of the piezoelectric element to the optical element, or the optical element is directly attached to the piezoelectric element. When the optical element is tilted from its original state in the optical device, it is tilted up to the piezoelectric element, and the characteristics of the driving device may change significantly. In the worst case, the force of the piezoelectric element works to bite the optical element into the optical device, and the function of the driving device may be lost at all.

【0005】本発明は上述した点に鑑み点されたもの
で、光学要素が移動するべき方向から傾いても、その傾
きによる力成分を吸収して傾きが移動体に伝達されない
ようにし、衝撃力により駆動される移動体にかかる摩擦
力が変化することがなく、その結果衝撃力付与手段が傾
くことがなく、衝撃力による駆動特性が変化しないよう
にした光学要素駆動装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and even if an optical element is tilted from a direction in which it should move, a force component due to the tilt is absorbed so that the tilt is not transmitted to the moving body, and the impact force is reduced. To provide an optical element driving device in which the frictional force applied to the moving body driven by the optical element does not change, and as a result, the impact force applying means does not tilt, and the driving characteristics due to the impact force do not change. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の光学要素駆動装置は、圧電又は電歪特性を備え
た圧電/電歪素子の伸縮による衝撃力を使って光学要素
を駆動する光学要素駆動装置において、所定の光学要素
を進退自在に保持する基体と、前記基体に対して摩擦結
合され、所定の衝撃力を受けることで前記摩擦係合に抗
して進退自在な移動体と、前記移動体に対して前記所定
の衝撃を付与する、前記移動体に固定された衝撃付与手
段と、前記移動体と前記光学要素とを連結するための、
前記光学要素に設けられた光学要素側連結手段と、前記
光学要素側連結手段に対し所定の隙間を設けて連結され
る、前記移動体に設けられた移動体側連結手段と、を有
することを特徴とする。
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
The optical element driving device of the present invention has piezoelectric or electrostrictive characteristics.
Optical element using the impact force due to the expansion and contraction of the piezoelectric / electrostrictive element
A predetermined optical element
A base that holds the base so that it can move back and forth,
And receives a predetermined impact force to resist the frictional engagement.
A movable body that can move forward and backward, and the predetermined
Impact applying hand fixed to the moving body for applying an impact
A step, for connecting the moving body and the optical element,
An optical element-side connecting means provided on the optical element,
It is connected to the optical element side connecting means with a predetermined gap.
Moving body side connecting means provided on the moving body.
It is characterized by doing.

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図1ないし図3は本発明の第1実施例に
係り、図1は内視鏡先端部に設けられた第1実施例のフ
ォーカス駆動機構部分を示し、図2はフォーカス駆動機
構の信号処理系のブロック構成を示し、図3は駆動信号
の波形を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a focus drive mechanism portion of the first embodiment provided at a distal end portion of an endoscope, and FIG. 2 shows a signal processing system of the focus drive mechanism. FIG. 3 shows the waveform of the drive signal.

【0009】図1は内視鏡先端部の撮像装置1における
第1実施例のフォーカス駆動機構部分を示す。この撮像
装置1は挿入部の先端側の先端部本体部2の中空部に収
納した鏡筒3には、フォーカスレンズ4が可動レンズ枠
5を介して取り付けられ、このレンズ4の光軸方向の後
方側にCCD6がCCD固定枠7を介して鏡筒3に固定
されている。
FIG. 1 shows a focus driving mechanism portion of a first embodiment in an image pickup apparatus 1 at the distal end of an endoscope. In this imaging apparatus 1, a focus lens 4 is mounted via a movable lens frame 5 to a lens barrel 3 housed in a hollow portion of a distal end main body 2 on the distal end side of an insertion section. On the rear side, a CCD 6 is fixed to the lens barrel 3 via a CCD fixing frame 7.

【0010】可動レンズ枠5は鏡筒3に設けた切り欠き
8を貫通し、光軸方向と直交する方向に延びるアーム9
が突設され、このアーム9の末端は、例えば円柱状の中
空部に収納され、フォーカスアクチュエータと係合して
いる。つまり、アーム9の末端は圧電素子11に取り付
けた移動体12に取り付けられ、断面がH型状のピン1
3と係合している。
The movable lens frame 5 extends through a notch 8 provided in the lens barrel 3 and extends in a direction orthogonal to the optical axis direction.
The end of the arm 9 is housed in, for example, a cylindrical hollow portion, and is engaged with the focus actuator. That is, the end of the arm 9 is attached to the moving body 12 attached to the piezoelectric element 11, and the pin 1 has an H-shaped cross section.
3 is engaged.

【0011】水晶、ロッシェル塩等の圧電特性を有する
圧電性結晶で形成された圧電素子11は信号線14を介
してこの圧電素子11に取り付けた電極に駆動信号を印
加することにより、前後方向(光軸と平行な方向)に伸
張或いは収縮するようにしてある。
A piezoelectric element 11 formed of a piezoelectric crystal having piezoelectric characteristics such as quartz crystal or Rochelle salt is applied with a drive signal to an electrode attached to the piezoelectric element 11 via a signal line 14 so that the piezoelectric element 11 can be moved in the front-rear direction. (The direction parallel to the optical axis).

【0012】圧電素子11の先端に取り付けられた移動
体12は円筒状に梁15が設けられ、該梁15の末端部
分は鏡筒3及び先端部本体部2の壁面と摩擦係合してい
る。この圧電素子11の先端には移動体12が取り付け
られ、後端側は自由端にされ、従って圧電素子11を急
激に伸張あるいは収縮させると、移動体12を圧電素子
11の伸張あるいは収縮に応じて移動させることができ
るようにしてある。この移動体12はピン13及びアー
ム9を介して可動レンズ枠5と接続されているので、移
動体12の移動と共に、可動レンズ枠5及びフォーカス
レンズ4を移動する。
The movable body 12 attached to the tip of the piezoelectric element 11 is provided with a cylindrical beam 15, and the distal end of the beam 15 is frictionally engaged with the lens barrel 3 and the wall surface of the tip body 2. . A moving body 12 is attached to the front end of the piezoelectric element 11 and the rear end side is a free end. Therefore, when the piezoelectric element 11 is rapidly expanded or contracted, the moving body 12 is moved in accordance with the expansion or contraction of the piezoelectric element 11. So that they can be moved. Since the movable body 12 is connected to the movable lens frame 5 via the pins 13 and the arms 9, the movable lens frame 5 and the focus lens 4 move with the movement of the movable body 12.

【0013】又、圧電素子11をゆっくりと伸張あるい
は収縮させた場合には、梁15の末端部分による壁面と
の摩擦係合により、移動体12を移動させない状態に保
持して圧電素子11をゆっくりと伸張あるいは収縮させ
ることができるようにしてある。
When the piezoelectric element 11 is slowly expanded or contracted, the moving body 12 is held in a state where it is not moved by the frictional engagement of the end portion of the beam 15 with the wall surface, and the piezoelectric element 11 is slowly moved. And can be expanded or contracted.

【0014】梁15の末端部分には移動子16を介し
て、先端部本体部2の壁面に固定されたリニアエンコー
ダ17が接続され、梁15の末端部分の移動を検出する
ようになっている。
A linear encoder 17 fixed to the wall of the distal end body 2 is connected to the distal end of the beam 15 via a moving element 16 so as to detect the movement of the distal end of the beam 15. .

【0015】この実施例ではアーム9の末端の孔に、ピ
ン13の段差状の細径部18が僅かに隙間を有する状態
で係入されてアーム9とピン13との係合が行われ、図
1に示すように細径部18の光軸方向の幅(長さ)はア
ーム9の末端の幅より長く形成されて小さな隙間Δ(例
えば、Δ=0、05mm程度)が形成してあり、アーム
9或いは可動レンズ枠5が(本来可動されるべき方向か
ら)若干傾いても、ピン13を介した移動体12側には
その傾きによる力成分は伝達されないで、例えばレンズ
枠5と鏡筒3との接触部分でその力を吸収するようにし
ている。
In this embodiment, the step-like small-diameter portion 18 of the pin 13 is engaged in the hole at the end of the arm 9 with a slight gap, so that the arm 9 and the pin 13 are engaged. As shown in FIG. 1, the width (length) of the small-diameter portion 18 in the optical axis direction is longer than the width of the end of the arm 9, and a small gap Δ (for example, Δ = 0, about 05 mm) is formed. When the arm 9 or the movable lens frame 5 is slightly tilted (from the direction in which it should be moved), the force component due to the tilt is not transmitted to the moving body 12 via the pin 13. The contact portion with the cylinder 3 absorbs the force.

【0016】つまり、圧電素子11による駆動力を可動
レンズ枠5に伝達する伝達機構を形成するピン13とア
ーム9との接続部において隙間Δが設けてあり、可動レ
ンズ枠5側が傾いても、隙間Δのためにその傾きによる
力成分をピン13或いは移動体12側には伝達されない
ようにしている。
That is, a gap Δ is provided at the connecting portion between the pin 13 and the arm 9 forming the transmission mechanism for transmitting the driving force from the piezoelectric element 11 to the movable lens frame 5, and even if the movable lens frame 5 side is inclined, Due to the gap Δ, a force component due to the inclination is not transmitted to the pin 13 or the moving body 12 side.

【0017】従って、この場合には、傾きが移動体12
に伝達されないので、(梁15の末端部分の)摩擦力が
変化しないことになる。伝達されない力成分はレンズ枠
5と鏡筒3との接触部分で吸収されることになる。この
場合、移動体12側が移動してピン13の細径部18の
両側の段差部(皿部)がアーム9の末端部分を押すこと
により、可動レンズ枠5がフォーカスレンズ4の光軸に
平行な方向に移動する。
Therefore, in this case, the inclination is
Therefore, the frictional force (at the end portion of the beam 15) does not change. The force component that is not transmitted is absorbed by the contact portion between the lens frame 5 and the lens barrel 3. In this case, the movable body 12 moves and the stepped portion (dish) on both sides of the small diameter portion 18 of the pin 13 pushes the distal end of the arm 9, so that the movable lens frame 5 is parallel to the optical axis of the focus lens 4. Move in different directions.

【0018】図2は圧電素子11の駆動係の構成を示
す。CCD6の出力信号は映像信号処理回路21に入力
され、映像信号が生成され、図示しないモニタに出力さ
れる。また、映像信号の輝度信号成分が圧電素子制御回
路22に入力される。この圧電素子制御回路22にはリ
ニアエンコーダ17で検出された移動情報も入力され
る。
FIG. 2 shows a configuration of a driving mechanism of the piezoelectric element 11. The output signal of the CCD 6 is input to a video signal processing circuit 21, where a video signal is generated and output to a monitor (not shown). The luminance signal component of the video signal is input to the piezoelectric element control circuit 22. The movement information detected by the linear encoder 17 is also input to the piezoelectric element control circuit 22.

【0019】圧電素子制御回路22は輝度信号成分から
空間周波数の高域成分を抽出し、フォーカス状態か否か
の判断を行う。フォーカス状態でないと、圧電素子11
を駆動する駆動信号を圧電素子11に印加する。フォー
カス状態に設定されると、駆動信号の出力を停止する。
The piezoelectric element control circuit 22 extracts a high-frequency component of the spatial frequency from the luminance signal component, and determines whether or not a focus state has occurred. If not in the focus state, the piezoelectric element 11
Is applied to the piezoelectric element 11. When the focus state is set, the output of the drive signal is stopped.

【0020】次に作用を説明する。圧電素子11に図3
(a)又は(b)のような電圧パルスを駆動信号として
印加すると、圧電素子11により移動体12に衝撃力が
与えられて移動体12は鏡筒3に対してわずかに滑る。
電圧パルスを連続して印加すると移動体12を長距離移
動させることができる。
Next, the operation will be described. FIG. 3 shows the piezoelectric element 11.
When a voltage pulse as shown in (a) or (b) is applied as a drive signal, an impact force is applied to the moving body 12 by the piezoelectric element 11, and the moving body 12 slides slightly with respect to the lens barrel 3.
When the voltage pulse is continuously applied, the moving body 12 can be moved over a long distance.

【0021】レンズ4はレンズ枠5のアーム9がピン1
3の皿部分に押されることにより移動体12の移動に伴
い移動する。この時図2に示すようにCCD6からの映
像情報とリニアエンコーダ17からの移動体12の位置
情報より圧電素子11への電圧パルスの印加が制御さ
れ、自動的にフォーカス状態に設定できる。なお、フォ
ーカスに限定されるものでなく、ズームの場合にも適用
できる。
The arm 4 of the lens frame 5 is a pin 1
When the moving body 12 is moved by being pushed by the plate portion of No. 3, the moving body 12 moves. At this time, as shown in FIG. 2, the application of the voltage pulse to the piezoelectric element 11 is controlled based on the video information from the CCD 6 and the position information of the moving body 12 from the linear encoder 17, and the focus state can be automatically set. Note that the present invention is not limited to focus, and can be applied to zoom.

【0022】この実施例の効果は次のようになる。レン
ズ枠4のアーム9は、ピン13に対して非常にゆるく係
合しているのでレンズ枠5が傾いても圧電素子11は傾
かない。よってフォーカス駆動機構として作用するアク
チュエータの性能は変わらない。
The effect of this embodiment is as follows. Since the arm 9 of the lens frame 4 is very loosely engaged with the pin 13, the piezoelectric element 11 does not tilt even if the lens frame 5 tilts. Therefore, the performance of the actuator acting as the focus driving mechanism does not change.

【0023】図4は本発明の第2実施例の撮像装置31
を示す。第1実施例と同様に、先端部本体2には鏡筒3
が収納され、フォーカスレンズ4はレンズ枠5を介して
鏡筒3に取り付けられ、フォーカスレンズ4の後方にC
CD6がCCD枠7を介して固定されている。レンズ枠
5は鏡筒3の切り欠き8を貫通するアーム32が突設さ
れ、フォーカスアクチュエータ収納部(以下収納部と記
す)33に収納されたフォーカスアクチュエータと接続
されている。
FIG. 4 shows an image pickup apparatus 31 according to a second embodiment of the present invention.
Is shown. As in the first embodiment, the lens barrel 3 is attached to the distal end body 2.
Is stored, and the focus lens 4 is attached to the lens barrel 3 via the lens frame 5.
The CD 6 is fixed via the CCD frame 7. The lens frame 5 has an arm 32 penetrating through the notch 8 of the lens barrel 3 and is connected to a focus actuator housed in a focus actuator housing section (hereinafter referred to as a housing section) 33.

【0024】収納部33には第1の圧電素子34が収納
され、この圧電素子34はその後端が取付台35に接着
固定され、この取付台35は鏡筒3に固定されている。
この圧電素子34の先端にはL字状に成形されたL字状
部材36が取り付けられている。
A first piezoelectric element 34 is accommodated in the accommodating portion 33, and the rear end of the piezoelectric element 34 is adhesively fixed to a mount 35, and the mount 35 is fixed to the lens barrel 3.
An L-shaped member 36 formed in an L-shape is attached to the tip of the piezoelectric element 34.

【0025】このL字状部材36には第1の圧電素子3
4の伸縮方向(光軸と平行な方向)と平行な面に板状の
弾性体37が貼り付けられ、さらにこの弾性体37に
は、光軸方向と直交する方向に延びる圧接材38が取り
付けられている。この圧接材38をL字状部材36と共
に円管39に圧入され、円管39とL字状部材36及び
圧接材38は摩擦係合することになる。L字状部材36
には圧電素子34の伸縮方向に垂直な面と圧接材38に
は第2の圧電素子41が取り付けられている。
The L-shaped member 36 includes a first piezoelectric element 3
A plate-like elastic body 37 is attached to a surface parallel to the expansion and contraction direction (direction parallel to the optical axis) of 4, and a pressing member 38 extending in a direction perpendicular to the optical axis direction is attached to the elastic body 37. Have been. The pressing member 38 is pressed into the circular tube 39 together with the L-shaped member 36, and the circular tube 39 is frictionally engaged with the L-shaped member 36 and the pressing member 38. L-shaped member 36
The second piezoelectric element 41 is attached to a surface perpendicular to the direction of expansion and contraction of the piezoelectric element 34 and the pressing member 38.

【0026】この圧電素子41の伸縮により圧接材38
は円管39内でレンズ4の移動方向へ傾くことができ
る。円管39の先端は、レンズ枠5のアーム32と接し
ている。レンズ枠5のアーム32をはさんで円管39の
対面にはバネ42の一端が接し、このバネ18の他端は
鏡筒3に固定されている。
Due to the expansion and contraction of the piezoelectric element 41, the pressing member 38
Can be tilted in the moving direction of the lens 4 in the circular tube 39. The distal end of the circular tube 39 is in contact with the arm 32 of the lens frame 5. One end of a spring 42 is in contact with the opposite surface of the circular tube 39 across the arm 32 of the lens frame 5, and the other end of the spring 18 is fixed to the lens barrel 3.

【0027】次に作用を説明する。圧電素子41にDC
電圧を印加すると圧接材38はレンズ4の進行方向に例
えばθだけ傾くと、円管39にはf(圧接材38を傾け
る前の圧接材38と円管39との間に加わっていた力)
×sinθの力がレンズ4の進行方向に加わることにな
り、円管39はfsinθの力が加わっている方向には
滑りやすくなるが逆方向には滑りにくくなる。
Next, the operation will be described. DC to piezoelectric element 41
When a voltage is applied, the pressing member 38 is inclined by, for example, θ in the traveling direction of the lens 4, and f (force applied between the pressing member 38 and the circular tube 39 before tilting the pressing member 38) is applied to the circular tube 39.
The force of x sin θ is applied in the traveling direction of the lens 4, and the circular tube 39 becomes slippery in the direction in which the force of f sin θ is applied, but hardly slips in the opposite direction.

【0028】この状態で圧電素子34に方形波パルスを
印加すると、圧電素子34よりL字状部材36に衝撃力
が与えられて、L字状部材36及び圧接材38は円管3
9と滑りを起こすが圧接材38の傾きにより滑りやすさ
に極性が与えられているので円管39はトータルとして
一方にのみ滑る。
When a square wave pulse is applied to the piezoelectric element 34 in this state, an impact force is applied to the L-shaped member 36 from the piezoelectric element 34, and the L-shaped member 36 and the pressing member 38
However, since the slippage is given a polarity by the inclination of the press-contact member 38, the circular tube 39 slides on only one side as a whole.

【0029】方形波パルスを連続して印加すれば円管3
9は長距離移動することができる。その結果、レンズ4
は円管39やバネ42に押されて光軸上を移動し、フォ
ーカスが行われる。
If square wave pulses are continuously applied, the circular tube 3
9 can move a long distance. As a result, lens 4
Is moved on the optical axis by being pushed by the circular tube 39 and the spring 42, and focusing is performed.

【0030】この実施例ではアーム32は一端が接触す
るバネ42によって光軸と平行な方向に付勢された状態
で保持されているので、レンズ枠5が傾こうとしてもバ
ネ42の付勢力で傾く力が抑制される。
In this embodiment, the arm 32 is held in a state where it is urged in a direction parallel to the optical axis by the spring 42 whose one end is in contact. The tilting force is suppressed.

【0031】なお、フォーカス駆動機構の代わりにズー
ム機構に適用することも可能である。又、 第2実施例
のアクチュエータを使って鉗子起上台の駆動や処置具の
湾曲、鉗子の開閉を行うことも考えられる。
The present invention can be applied to a zoom mechanism instead of the focus drive mechanism. It is also conceivable to use the actuator of the second embodiment to drive the forceps raising table, bend the treatment tool, and open and close the forceps.

【0032】次に本発明の第3実施例を説明する。図5
は内視鏡接眼部51に装着される外付けカメラ52を示
し、この外付けカメラ52の対物レンズ系53の前には
第3実施例の絞り装置54が設けてある。対物レンズ系
53の後方には光学フィルタ55、CCD56が取り付
けられている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG.
Denotes an external camera 52 attached to the endoscope eyepiece 51, and the aperture device 54 of the third embodiment is provided in front of the objective lens system 53 of the external camera 52. An optical filter 55 and a CCD 56 are mounted behind the objective lens system 53.

【0033】図6は絞り装置54の構造を示す。この絞
り装置54は、以下の構成よりなる。中央に絞り孔60
が設けられ、外付けカメラ52の本体に対して回動可能
な回転板61と、この回転板61に対し、回動可能に取
り付けられた絞り羽根62(1つのみ示している)と、
回転板61をはさんで絞り羽根62と反対面にやはり回
動可能に取り付けられかつ回転板61と若干の隙間を有
する衝突子63と、回転板61に取付けられて衝突子6
3と衝突して回転板61に回転力を与える突起64、6
4と、衝突子63の円弧状溝63aに圧入されて摩擦係
合することにより圧電素子66の衝撃力を衝突子63に
与える振動軸65と、この振動軸65とその伸縮方向の
一端を固定され、他の一端を外付けカメラ52に固定さ
れている圧電素子66と回転板61の辺に設けられたエ
ンコーダ67から成る。
FIG. 6 shows the structure of the diaphragm device 54. The aperture device 54 has the following configuration. Squeeze hole 60 in the center
A rotating plate 61 rotatable with respect to the main body of the external camera 52, an aperture blade 62 (only one is shown) rotatably attached to the rotating plate 61,
A collision element 63 which is also rotatably mounted on the opposite surface of the diaphragm blade 62 with the rotation plate 61 interposed therebetween and has a small gap with the rotation plate 61, and a collision element 6 mounted on the rotation plate 61
The projections 64 and 6 which collide with the rotation plate 3 and apply a rotational force to the rotating plate 61.
4, a vibration shaft 65 that press-fits into the arc-shaped groove 63a of the collision element 63 and frictionally engages with the collision element 63 to apply the impact force of the piezoelectric element 66 to the collision element 63, and fixes the vibration axis 65 and one end in the direction of expansion and contraction thereof. The other end includes a piezoelectric element 66 having one end fixed to the external camera 52 and an encoder 67 provided on a side of the rotating plate 61.

【0034】絞り羽根62は止めピン68で回転板61
に回動可能に固定されていて外付けカメラ52に固定さ
れた駆動ピン69で回転駆動される。回転板61は外付
けカメラ52と若干の摩擦係合をしている。
The diaphragm blade 62 is fixed to a rotating plate 61 by a stop pin 68.
The camera is rotatably fixed by a driving pin 69 fixed to the external camera 52 so as to be rotatable. The rotating plate 61 has a slight frictional engagement with the external camera 52.

【0035】次に作用を説明する。圧電素子66に図3
に示すような電圧パルスを印加すると振動軸65と衝突
子63は滑りを起こして衝突子63は回転移動し、一方
の突起64に衝突する。すると回転板61は突起64よ
り回転力を受け回転する。
Next, the operation will be described. FIG. 3 shows the piezoelectric element 66.
When the voltage pulse as shown in (1) is applied, the vibration shaft 65 and the collider 63 slide and the collider 63 rotates and collides with one of the protrusions 64. Then, the rotating plate 61 receives a rotational force from the projection 64 and rotates.

【0036】その結果、駆動ピン69は止まっているの
で絞り羽根62は回転力を受けて、止めピン68を中心
に回転し、絞り孔60を開閉する。又、本実施例でも図
2に示すような制御システムを設けることで自動的に絞
り調整が行われる。
As a result, since the drive pin 69 is stopped, the diaphragm blade 62 receives the rotational force and rotates around the stopper pin 68 to open and close the diaphragm hole 60. Also, in this embodiment, the aperture adjustment is automatically performed by providing a control system as shown in FIG.

【0037】この実施例の効果は以下のようになる。光
学要素に圧電素子の力を伝達する部材と光学要素に隙間
があり光学要素が光学装置内で傾いても圧電素子は傾か
ないので駆動装置の特性が大きく変わることはない。
The effects of this embodiment are as follows. Since there is a gap between the member transmitting the force of the piezoelectric element to the optical element and the optical element and the optical element is tilted in the optical device, the piezoelectric element does not tilt, so that the characteristics of the driving device do not change significantly.

【0038】なお、振動軸65と回転板61を直接摩擦
係合しても同様の絞り機構を実現できる。また、振動軸
65を磁石にしても同様の絞り機構は実現できる。
It should be noted that a similar aperture mechanism can be realized by directly frictionally engaging the vibration shaft 65 with the rotary plate 61. A similar aperture mechanism can be realized even if the vibration shaft 65 is a magnet.

【0039】次に本発明の第4実施例を図7を参照して
説明する。この実施例は第3実施例と同様に絞り機構に
関するものである。従って、第3実施例と異なる所のみ
示す。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment relates to a diaphragm mechanism as in the third embodiment. Therefore, only portions different from the third embodiment are shown.

【0040】この実施例における衝突子71には取付台
72が設けられていて、圧電素子73がその伸縮方向の
一端を固定されている。圧電素子73の他端には摩擦部
材74が取り付けられていて、この摩擦部材74は、外
付けカメラ52に摩擦係合している。
A mounting base 72 is provided on the collision element 71 in this embodiment, and a piezoelectric element 73 is fixed at one end in the expansion and contraction direction. A friction member 74 is attached to the other end of the piezoelectric element 73, and the friction member 74 is frictionally engaged with the external camera 52.

【0041】次に作用を説明する。圧電素子73に図3
に示すような電圧パルスを印加すると衝突子71の慣性
力による衝撃力が摩擦部材74に与えられ、摩擦部材7
4は外付けカメラ52に対して滑り、衝突子71は回転
する。連続的にパルスを印加すると、衝突子71は突起
64にぶつかって回転板61が回転し、絞り孔60が絞
り羽根62によりその遮光面積が変化して絞りが開閉さ
れる。
Next, the operation will be described. FIG. 3 shows the piezoelectric element 73.
Is applied to the friction member 74, the impact force due to the inertial force of the collision element 71 is applied to the friction member 74.
4 slides with respect to the external camera 52, and the collision element 71 rotates. When a pulse is continuously applied, the impactor 71 hits the projection 64 and the rotary plate 61 rotates, and the aperture hole 60 changes the light shielding area by the aperture blade 62 to open and close the aperture.

【0042】この実施例の効果は以下のようになる。光
学要素に圧電素子の力を伝達する部材と光学要素に隙間
があり、光学要素が光学装置内で傾いても圧電素子は傾
かないので駆動装置の特性が大きくかわることはない。
The effect of this embodiment is as follows. Since there is a gap between the optical element and the member that transmits the force of the piezoelectric element to the optical element, and the piezoelectric element does not tilt even if the optical element is tilted in the optical device, the characteristics of the driving device do not greatly change.

【0043】次に本発明の第5実施例を図8を参照して
説明する。第3実施例と異なる所のみを示す。バイモル
フ素子75の一端は外付けカメラ52に固定されてい
る。バイモルフ素子75の他端には振動軸77の基端が
固定されている。振動軸77の先端は衝突子78に圧入
により摩擦係合している。バイモルフ素子75の屈曲方
向は回転板61の回転方向と同じである。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Only different points from the third embodiment are shown. One end of the bimorph element 75 is fixed to the external camera 52. The base end of the vibration shaft 77 is fixed to the other end of the bimorph element 75. The tip of the vibration shaft 77 is frictionally engaged with the collision element 78 by press fitting. The bending direction of the bimorph element 75 is the same as the rotation direction of the rotating plate 61.

【0044】次に作用を説明する。バイモルフ素子75
に図3に示すような電圧パルスを正印加すると振動軸7
7に衝撃力が与えられ、振動軸77の先端は衝突子78
の接線方向に滑りを起こす。連続してパルスを印加する
と衝突子78が突起64に衝突して回転板61は回転す
る。その結果、絞り羽根は開閉する。
Next, the operation will be described. Bimorph element 75
When a voltage pulse as shown in FIG.
7 is given an impact force, and the tip of the vibration shaft 77 is
Cause tangential slippage. When a pulse is continuously applied, the collision element 78 collides with the projection 64 and the rotating plate 61 rotates. As a result, the aperture blade opens and closes.

【0045】この実施例の効果は以下のようになる。光
学要素に圧電素子の力を伝達する部材と光学要素に隙間
があり光学要素が光学装置内で傾いても圧電素子は傾か
ないので駆動装置の特性が大きくかわることはない。
The effect of this embodiment is as follows. Since there is a gap between the member transmitting the force of the piezoelectric element to the optical element and the optical element, and the optical element is tilted in the optical device, the piezoelectric element does not tilt, so that the characteristics of the driving device do not greatly change.

【0046】なお、上述の実施例では圧電特性を有する
圧電素子を駆動力を発生するために用いているが、圧電
素子の代わりに電歪特性を有する電歪素子を用いるよう
にしても良い。また、磁歪特性を利用した磁歪素子を用
いるようにしても良い。
In the above-described embodiment, a piezoelectric element having piezoelectric characteristics is used to generate a driving force. However, an electrostrictive element having electrostrictive characteristics may be used instead of the piezoelectric element. Further, a magnetostrictive element utilizing magnetostrictive characteristics may be used.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
学要素が移動するべき方向から傾いても、その傾きによ
る力成分を吸収して傾きが移動体に伝達されないように
し、衝撃力により駆動される移動体にかかる摩擦力が変
化することがなく、その結果衝撃力付与手段が傾くこと
がなく、衝撃力による駆動特性が変化しないという効果
を有する。
As described above, according to the present invention, even when the optical element is tilted from the direction in which it is to be moved, the force component due to the tilt is absorbed so that the tilt is not transmitted to the moving body, and the impact force is reduced. The frictional force applied to the driven moving body does not change, and as a result, the impact force applying means does not tilt, and the driving characteristics due to the impact force do not change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例のフォーカス駆動機構部分
を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a focus driving mechanism according to a first embodiment of the present invention.

【図2】フォーカス駆動機構の信号処理系の構成を示す
ブロック図。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing system of a focus driving mechanism.

【図3】駆動信号の波形を示す波形図。FIG. 3 is a waveform chart showing a waveform of a driving signal.

【図4】本発明の第2実施例のフォーカス駆動機構部分
を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a focus driving mechanism according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例の絞り装置を備えた外付け
カメラを示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an external camera provided with an aperture device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】第3実施例の絞り装置を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a diaphragm device according to a third embodiment.

【図7】本発明の第4実施例の絞り装置を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a diaphragm device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5実施例の絞り装置を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a diaphragm device according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像装置 2…先端部本体 3…鏡筒 4…フォーカスレンズ 5…レンズ枠 6…CCD 8…切り欠き 9…アーム 11…圧電素子 12…移動体 13…ピン 14…信号線 15…梁 16…移動子 18…細径部 21…映像信号処理回路 22…圧電素子制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device 2 ... Tip part main body 3 ... Lens barrel 4 ... Focus lens 5 ... Lens frame 6 ... CCD 8 ... Notch 9 ... Arm 11 ... Piezoelectric element 12 ... Moving body 13 ... Pin 14 ... Signal line 15 ... Beam 16 … Motor 18… Narrow diameter part 21… Video signal processing circuit 22… Piezoelectric element control circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】圧電又は電歪特性を備えた圧電/電歪素子
の伸縮による衝撃力を使って光学要素を駆動する光学要
素駆動装置において、 所定の光学要素を進退自在に保持する基体と、 前記基体に対して摩擦結合され、所定の衝撃力を受ける
ことで前記摩擦係合に抗して進退自在な移動体と、 前記移動体に対して前記所定の衝撃を付与する、前記移
動体に固定された衝撃付与手段と、 前記移動体と前記光学要素とを連結するための、前記光
学要素に設けられた光学要素側連結手段と、 前記光学要素側連結手段に対し所定の隙間を設けて連結
される、前記移動体に設けられた移動体側連結手段と、 を有することを特徴とする光学要素駆動装置。
1. A piezoelectric / electrostrictive element having piezoelectric or electrostrictive characteristics.
Optical element that drives optical elements using the impact force of
In the elementary drive device, a base that holds a predetermined optical element so as to be able to move forward and backward is frictionally coupled to the base and receives a predetermined impact force.
A movable body that can move forward and backward against the frictional engagement, and the predetermined impact is applied to the movable body.
Shock applying means fixed to a moving body, and the light for connecting the moving body and the optical element;
Optical element side connecting means provided on the optical element, and connecting the optical element side connecting means by providing a predetermined gap
And a moving body side connecting means provided on the moving body .
JP14946093A 1993-03-04 1993-06-21 Optical element drive Expired - Fee Related JP3352154B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14946093A JP3352154B2 (en) 1993-06-21 1993-06-21 Optical element drive
US08/184,246 US5490015A (en) 1993-03-04 1994-01-19 Actuator apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14946093A JP3352154B2 (en) 1993-06-21 1993-06-21 Optical element drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0713061A JPH0713061A (en) 1995-01-17
JP3352154B2 true JP3352154B2 (en) 2002-12-03

Family

ID=15475613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14946093A Expired - Fee Related JP3352154B2 (en) 1993-03-04 1993-06-21 Optical element drive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3352154B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100468113C (en) 2004-12-24 2009-03-11 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Lens die set
WO2008038636A1 (en) 2006-09-26 2008-04-03 Nec Tokin Corporation Lens module
JP5525284B2 (en) * 2010-02-26 2014-06-18 キヤノン電子株式会社 Light amount adjusting device and optical apparatus
WO2012009379A2 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Newport Corporation Optical adjustable mounts with absolute position feedback
US9425711B2 (en) 2014-04-15 2016-08-23 Newport Corporation Integral preload mechanism for piezoelectric actuator
EP3250955A4 (en) 2015-01-29 2018-09-26 Newport Corporation Integrated picomotor mount
CN112492130B (en) * 2019-09-12 2021-10-01 华为技术有限公司 Camera module and mobile terminal

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0713061A (en) 1995-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3590461B2 (en) Binoculars anti-vibration device
US7808729B2 (en) Driving device
US7432636B2 (en) Driving device and optical instrument
JP2001174857A (en) Driving device
EP1605290A2 (en) Piezoelectric actuator, its control method and a lens device
JPH0843872A (en) Lens driving device using electro/mechanical conversion element
JP2002189165A (en) Lens driving device
JP3352154B2 (en) Optical element drive
JP2001242369A (en) Lens driving device
US5842053A (en) Image shake correction device for optical system and apparatus having image shake correction device optical system
JPH10253869A (en) Optical element position correcting device, focusing device and optical instrument
JPH0527149A (en) Lens drive device
JPH1039351A (en) Lens supporting mechanism and shake correcting camera
JPH06315282A (en) Actuator
JP6659164B2 (en) Linear drive device, lens barrel, and imaging device
JP6094482B2 (en) DRIVE DEVICE, OPTICAL DEVICE, AND IMAGING DEVICE
JP3298349B2 (en) Drive device and photographing device
JP3228556B2 (en) Actuator and endoscope device
JPS62165484A (en) Automatic focusing device for video camera
JPH04141611A (en) Optical equipment with lens driving device
JP2004020935A (en) Lens driving device
JP3204793B2 (en) Endoscope device
JP3107220B2 (en) Endoscope device
JP7391570B2 (en) optical equipment
JPH0119121B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020422

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020904

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees