JPH04212912A - レンズ移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スティルカメラやビデ
オカメラもしくは種々の観測機器等の如く移動レンズを
内蔵したレンズ内蔵機器に関するものであり、更に詳細
には、前記機器のレンズ移動の装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ及び写真カメラの撮
像系において、焦点調節やズーミングは、撮像系のレン
ズ群を光軸方向に前後させることにより行なわれており
、このレンズ群を動かすための動力は電磁式のモータか
ら得ていた。これらの電磁式モータからレンズ群へ動力
を伝達する手段としては、ギヤ列によりモーター回転を
減速し高トルクへ変換し伝達するもの、タイミングベル
ト又はゴムベルトによりモータの動力を伝達するもの、
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ビデオカメラ及び写真カメラ等の撮像機器の小型軽量化
が進んでおり、従来の伝達機構では小型化に不利であっ
た。また、電磁モータの小型化にも限界に近づきつつあ
り、装置のさらなる小型化の障害になっていた。それ故
、本発明の目的は、従来のレンズ移動装置よりも小型且
つ軽量なレンズ移動装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明ではレンズ保持枠
を移動させるための動力源として、互いに動作の異る二
種の圧電素子を使用し、該圧電素子が該レンズ保持枠と
間欠的に接触して該レンズ保持枠に歩進的移動を生ぜし
めるようにしたことを特徴とする。該圧電素子の一方は
縦効果を有する素子であり、該圧電素子の他方はせん断
効果を有する素子である。本発明のレンズ移動装置では
前記二種の圧電素子に所定のサイクルで電圧を印加する
ことにより該圧電素子を間欠的に該レンズ保持枠に接触
させて該レンズ保持枠に歩進的移動を生ぜしめる。

【０００５】

【作用】前記二種の圧電素子を交互に動作させることに
より該レンズ保持枠は該圧電素子によって直接に動かさ
れる。

【０００６】本発明のレンズ移動装置では従来の回転型
電磁モータやギヤ及びベルトなどの減速機構がないので
従来のレンズ移動装置よりも極めて軽量で小型の装置を
実現することができる。

【０００７】

【実施例】以下に図面を参照しつつ本発明の実施例につ
いて説明する。

【０００８】図１は本実施例の装置の概略図であり、１
はレンズ、２はレンズ枠、３はレンズ枠２を摺動可能に
嵌合保持する鏡筒、４は動力源となる圧電素子である。 図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。鏡筒３は円筒形
状をなし、圧電素子４が配置されているところが切り欠
かれた構造となっている。図３に本実施例の圧電素子４
の構成を示す。４ａはせん断効果を有する圧電素子であ
り、図の矢印方向に分極処理が施されている。４ｂは圧
電縦効果を有する圧電素子であり、図の矢印方向に分極
処理が施されている。４ｄ，４ｅ，４ｆは圧電素子４ａ
，４ｂの電極であり、電極４ｅにはコモン電圧がかけら
れており、電極４ｄにはＶ１、電極４ｆにはＶ２の電圧
がかけられている。電圧がかけられるとこれらの圧電素
子は逆圧電効果により変形する。４ｇは鏡筒３と圧電素
子４を固定する接着層を示し、４ｃはレンズ枠２を駆動
する際に直接にレンズ枠２とコンタクトする摩擦板であ
る。

【０００９】次に本実施例の圧電素子の動きについて説
明する。図４に動きを示し、そのとき各圧電素子にかけ
る電圧波形を図５に示す。時刻Ｔ０において圧電素子４
ａ、４ｂは変形していない初期状態である。次にＴ０か
らＴ１の間、圧電素子４ｂに電圧がかけられて該素子４
ｂは圧電縦効果を有しているので伸びる。次にＴ１から
Ｔ２の間、圧電素子４ｂはそのままで、圧電素子４ａに
電圧がかけられて、せん断効果により図のように変形す
る。このときはじめてレンズ枠２に圧接する。次にＴ２
からＴ３の間、圧電素子４ｂはそのまま、すなわちレン
ズ枠２に圧接したまま、圧電素子４ａの印加電圧が下げ
られる。従って、圧電素子４ａは元の状態まで縮むこと
になり、それと共にレンズ枠２も動く。次にＴ３からＴ
４の間、圧電素子４ｂは同じで圧電素子４ａの電圧が下
げられて、初期状態となる。以上のＴ０からＴ４までの
一連の動作を繰り返すことにより、レンズ枠２を光軸方
向に間欠送りすることができる。レンズ送り速度を変え
るときは、Ｔ０からＴ４までの周期をかえてやれば良く
、また、レンズ送り方向を変えるときは、Ｔ０からＴ４
までのサイクルを逆に、すなわち、Ｔ４からＴ０とうつ
るようにしてやればよい。

【００１０】次に第２の実施例を示す。構成は第１の実
施例と同じであり、図１、図２に示すものと同様である
。

【００１１】図７に本実施例の圧電素子の構成を示す。 本実施例においては、第１の実施例の圧電素子４、４ｂ
の位置関係を鏡筒３に対して逆にしてある。なお、圧電
素子４ａ、４ｂは第１の実施例と同じものである。図８
に本実施例の圧電素子の動きを表わす図を示す。図９は
圧電素子４ａ、４ｂにかける電圧波形である。圧電素子
４ａ、４ｂに電圧がかけられたときの動きは第１の実施
例と同様であるので説明を省略する。また、レンズの送
り速度や送り方向を変えるときも第１の実施例と同じで
あるから説明を省略する。

【００１２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のレンズ
移動装置によれば次のような効果を奏することができる
。

【００１３】（ｉ）従来のギヤボックス，ベルト等によ
る減速機構が不要であるためレンズ移動装置の体積及び
重量を大巾に低減させることができるとともにカメラ等
のレンズ内蔵機器の小型化及び軽量化を実現でき、また
、製造コストの低減も可能となる。

【００１４】（ｉｉ）従来の電磁式モータの代りに圧電
素子を使用することにより、動力源の小型化を実現でき
、また、従来の電磁モータよりも静かなレンズ移動装置
を実現できる。

【００１５】（ｉｉｉ）レンズ枠の微小間欠駆動が可能
となるため、ステップモータ使用の場合と同じようにオ
ープンループ制御が可能となり、更にはディジタル制御
に適したレンズ移動制御系を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ移動装置の第１実施例における
構造の概略図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図。

【図３】図１の一部の拡大図及び圧電素子に対する電気
的接続を示した図。

【図４】圧電素子の動作を示した図。

【図５】圧電素子に対する印加電圧波形を示した図。

【図６】圧電素子の一点Ｐの動きを示した図。

【図７】本発明の第２実施例のレンズ移動装置における
圧素子の拡大図。

【図８】第２実施例における圧電素子の動作を示した図
。

【図９】第２実施例の圧電素子に対する印加電圧を示し
た図。

【符号の説明】

１…レンズ　　　　　　　　　　　　　　　　２…レン
ズ枠３…鏡筒　　　　　　　　　　　　　　　　　　４
ａ，４ｂ…圧電素子４ｃ…摩擦板　　　　　　　　　　
　　　　４ｇ…接着層４ｄ，４ｅ，４ｆ…電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レンズの光軸に沿って移動可能なレン
   ズ保持枠を有しているレンズ移動装置において、該レン
   ズ保持枠と間欠的に接触して該レンズ保持枠に歩進的移
   動を生ぜしめる圧電素子を有し、該圧電素子がせん断効
   果を有する第１の圧電素子と縦効果を有する第２の圧電
   素子との組合せによって構成されていることを特徴とす
   るレンズ移動装置。