JPH0477287B2 - - Google Patents
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- JPH0477287B2 JPH0477287B2 JP57218865A JP21886582A JPH0477287B2 JP H0477287 B2 JPH0477287 B2 JP H0477287B2 JP 57218865 A JP57218865 A JP 57218865A JP 21886582 A JP21886582 A JP 21886582A JP H0477287 B2 JPH0477287 B2 JP H0477287B2
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- Japan
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- optical system
- vibrating body
- vibration
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- optical axis
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 9
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は進行性振動波により駆動するリニアモ
ータを用いて光学系の駆動装置に関する。
ータを用いて光学系の駆動装置に関する。
［従来技術］
スチルカメラ・シネカメラ・テレビカメラ等の
各種カメラ、望遠鏡・顕微鏡・投影機等の各種光
学機器に於けるレンズの焦点合せ、ズームレンズ
の焦点距離調節では、組合せレンズ又は単体レン
ズの全体又は一部を光軸方向に前後移動させて行
う。
各種カメラ、望遠鏡・顕微鏡・投影機等の各種光
学機器に於けるレンズの焦点合せ、ズームレンズ
の焦点距離調節では、組合せレンズ又は単体レン
ズの全体又は一部を光軸方向に前後移動させて行
う。
この前後移動をモータで駆動して行うには、モ
ータの回転運動を光軸方向の運動に変換して行う
手段が従来から採られている。光軸と平行な回転
軸を持つたモータの回転力で、レンズ鏡胴の一部
に形成されたヘリコイド環を回転させ光軸方向に
レンズを移動させるもの、光軸直角に交る回転軸
を持つたモータの回転力をピニオンとラツクで伝
達して、その力で光軸方向にレンズを移動させる
もの等がある。
ータの回転運動を光軸方向の運動に変換して行う
手段が従来から採られている。光軸と平行な回転
軸を持つたモータの回転力で、レンズ鏡胴の一部
に形成されたヘリコイド環を回転させ光軸方向に
レンズを移動させるもの、光軸直角に交る回転軸
を持つたモータの回転力をピニオンとラツクで伝
達して、その力で光軸方向にレンズを移動させる
もの等がある。
いずれにしろ従来採られている手段は回転運動
の前進・後退運動に変換するために、特別な伝達
機構を設ける必要があり装置が複雑で大型なもの
になる。
の前進・後退運動に変換するために、特別な伝達
機構を設ける必要があり装置が複雑で大型なもの
になる。
光学系の駆動装置はカメラ等の携帯品に組込ま
れるものであるから出来得る限り小型軽量である
のが好ましく、駆動装置の駆動源となるモータも
小型軽量にする必要がある。
れるものであるから出来得る限り小型軽量である
のが好ましく、駆動装置の駆動源となるモータも
小型軽量にする必要がある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上記の要求を満すことを目的として
いる。
いる。
［課題を解決するための手段及び作用］
本発明の第１の発明は、電気−機械エネルギー
変換素子を有し、供給される電気信号に応答して
少なくともその表面に進行性振動波を発生し、か
つ前記光学系の光軸に平行な案内用端面を有する
振動体と、 前記光学系を保持し、前記振動体の表面に接触
して前記振動波によつて駆動され、かつ前記振動
体の端面に案内されて前記光軸に沿つて移動する
光学系保持部材とを設け、振動体を光学系保持部
材の案内部材として用い、これにより光学系駆動
装置を小型化したものである。
変換素子を有し、供給される電気信号に応答して
少なくともその表面に進行性振動波を発生し、か
つ前記光学系の光軸に平行な案内用端面を有する
振動体と、 前記光学系を保持し、前記振動体の表面に接触
して前記振動波によつて駆動され、かつ前記振動
体の端面に案内されて前記光軸に沿つて移動する
光学系保持部材とを設け、振動体を光学系保持部
材の案内部材として用い、これにより光学系駆動
装置を小型化したものである。
本発明の第２の発明は、
電気−機械エネルギー変化素子を有し、供給さ
れる電気信号に応答して、少なくともその表面に
進行性振動波を発生する振動体と、 該振動体を支持すると共に、前記光学系の光軸
に平行な案内用端面を有する基板と、 前記光学系を保持し、前記振動体の表面に接触
して前記振動波によつて駆動され、かつ前記基板
の端面に案内されて前記光軸に沿つて移動する光
学系保持部材とを設け、基板を光学系保持部材の
案内部材として用い、これにより光学系駆動装置
を小型化したものである。
れる電気信号に応答して、少なくともその表面に
進行性振動波を発生する振動体と、 該振動体を支持すると共に、前記光学系の光軸
に平行な案内用端面を有する基板と、 前記光学系を保持し、前記振動体の表面に接触
して前記振動波によつて駆動され、かつ前記基板
の端面に案内されて前記光軸に沿つて移動する光
学系保持部材とを設け、基板を光学系保持部材の
案内部材として用い、これにより光学系駆動装置
を小型化したものである。
［実施例］
第１図に示すものは第１の発明にかかる実施例
を示すもので、この実施例に示されているのは振
動帰還型リニアモータを光学系駆動装置に組込ん
だものである。振動体２′をエンドレスのループ
にし、鏡胴ベース１０に取付けられた円柱１３，
１３に掛け渡してあり、ループ２′の全長は振動
波長の自然数倍にする。なお円柱１３は吸振構造
のものでベース１０に振動を伝えないようにして
ある。振動体２′の両表面に電気−機械エネルギ
ー変換素子としての電歪素子３ａ，３ｂと３a′，
３b′を各々後述する所定のピツチに配列して接着
したものである。また振動体２の両側面２′ａ，
２′ｂは光軸Ｃと平行になつており、そこにレン
ズ保持部材８の凹部内側面が摺接する。
を示すもので、この実施例に示されているのは振
動帰還型リニアモータを光学系駆動装置に組込ん
だものである。振動体２′をエンドレスのループ
にし、鏡胴ベース１０に取付けられた円柱１３，
１３に掛け渡してあり、ループ２′の全長は振動
波長の自然数倍にする。なお円柱１３は吸振構造
のものでベース１０に振動を伝えないようにして
ある。振動体２′の両表面に電気−機械エネルギ
ー変換素子としての電歪素子３ａ，３ｂと３a′，
３b′を各々後述する所定のピツチに配列して接着
したものである。また振動体２の両側面２′ａ，
２′ｂは光軸Ｃと平行になつており、そこにレン
ズ保持部材８の凹部内側面が摺接する。
このように構成することによつて電歪素子３
ａ，３ｂ，３a′，３b′によつて励起された進行性
振動波は振動体２′のループに添つて電歪素子３
ａ，３ｂ，３a′，３b′の位置まで進行し再度、電
歪素子３ａ，３ｂ，３a′，３b′による振動が重畳
され強力な駆動力を発揮することになる。
ａ，３ｂ，３a′，３b′によつて励起された進行性
振動波は振動体２′のループに添つて電歪素子３
ａ，３ｂ，３a′，３b′の位置まで進行し再度、電
歪素子３ａ，３ｂ，３a′，３b′による振動が重畳
され強力な駆動力を発揮することになる。
第２図は第２の本発明を適用する光学系駆動装
置の一実施例である。
置の一実施例である。
光学系であるレンズ９の光軸Ｃ方向にレンズ９
の保持部材８が前後移動して焦点合わせをする構
造でレンズ鏡胴ベース１０に取付けられたマウン
ト１０ａによつてカメラボデイ（不図示）に取付
けられる。ベース１０に固定された基板５の両側
面５ａ，５ｂは光軸Ｃ方向と平行になつて案内部
材を形成しそこにレンズ保持部材８の凹部内側面
８ａ，８ｂが摺接してレンズ保持部材８が移動す
る際に軸ぶれしないようになつている。基板５の
上には振動吸収体４と、吸収体４側に電歪素子３
ａ，３ｂを接着した振動体２を順に各々移動しな
いように取付け、振動体２の上には保持部材８に
固定された移動体１が接触し、リニアモータを形
成する。上記各部品は遮光部材（鎖線示）で覆わ
れてレンズ鏡胴を形成する。
の保持部材８が前後移動して焦点合わせをする構
造でレンズ鏡胴ベース１０に取付けられたマウン
ト１０ａによつてカメラボデイ（不図示）に取付
けられる。ベース１０に固定された基板５の両側
面５ａ，５ｂは光軸Ｃ方向と平行になつて案内部
材を形成しそこにレンズ保持部材８の凹部内側面
８ａ，８ｂが摺接してレンズ保持部材８が移動す
る際に軸ぶれしないようになつている。基板５の
上には振動吸収体４と、吸収体４側に電歪素子３
ａ，３ｂを接着した振動体２を順に各々移動しな
いように取付け、振動体２の上には保持部材８に
固定された移動体１が接触し、リニアモータを形
成する。上記各部品は遮光部材（鎖線示）で覆わ
れてレンズ鏡胴を形成する。
第３図乃至第５図は前記第１図及び第２図示発
明にかかるリニアモータの拡大斜視図である。
明にかかるリニアモータの拡大斜視図である。
電歪素子３ａ及び３ｂは夫々複数個が相互に振
動波長λの４分の１のピツチで配列され、各々は
位相差的な配列になる。従つて電歪素子３ａの配
列ピツチはλ／２、電歪素子３ｂの配列ピツチも
λ／２となる。なおこれらのピツチは夫々（ｎ＋
１／４）λ、（ｎ＋1/2）λでも良い（ｎは自然数）。
又電歪素子３ａ及び３ｂは複数にせず単体の素子
にし、それを前記ピツチに分極処理しても良い。
電歪素子３ａの各々には吸収体４側にリード線１
１ａが接続され、電歪素子３ｂの各々には同じく
リード線１１ｂが接続される。また金属の振動体
２にはリード線１１ｃが接続され電歪素子３ａと
３ｂの共通の電極となる。
動波長λの４分の１のピツチで配列され、各々は
位相差的な配列になる。従つて電歪素子３ａの配
列ピツチはλ／２、電歪素子３ｂの配列ピツチも
λ／２となる。なおこれらのピツチは夫々（ｎ＋
１／４）λ、（ｎ＋1/2）λでも良い（ｎは自然数）。
又電歪素子３ａ及び３ｂは複数にせず単体の素子
にし、それを前記ピツチに分極処理しても良い。
電歪素子３ａの各々には吸収体４側にリード線１
１ａが接続され、電歪素子３ｂの各々には同じく
リード線１１ｂが接続される。また金属の振動体
２にはリード線１１ｃが接続され電歪素子３ａと
３ｂの共通の電極となる。
リード線１１ａは交流電源６ａの一方の端子
に、リード線１１ｃは90°位相器６ｂを介して同
じ端子に、リード線１１ｃは電源６ａのもう一方
の端子に接続される（第４図参照）。電源６ａと
位相器６ｂはカメラボデイ側に設けられるもの
で、上記各接続はマウント部１０ａでなされる。
交流電源６ａを用いる代りに電池等の直流電源を
用いてDC−ACインバータにより交流を得ても良
い。
に、リード線１１ｃは90°位相器６ｂを介して同
じ端子に、リード線１１ｃは電源６ａのもう一方
の端子に接続される（第４図参照）。電源６ａと
位相器６ｂはカメラボデイ側に設けられるもの
で、上記各接続はマウント部１０ａでなされる。
交流電源６ａを用いる代りに電池等の直流電源を
用いてDC−ACインバータにより交流を得ても良
い。
移動体１の振動体２側は摩擦部１ａで摩擦を強
くしかつ摩耗を少なくするため硬質ゴムで形成さ
れる。また、振動吸収体４は電歪素子３ａ，３ｂ
に生ずる機械的振動を吸収するためのものでゴム
又はフエルト等で形成される。
くしかつ摩耗を少なくするため硬質ゴムで形成さ
れる。また、振動吸収体４は電歪素子３ａ，３ｂ
に生ずる機械的振動を吸収するためのものでゴム
又はフエルト等で形成される。
このような構成のリニアモータの動作原理は次
のようなものである。
のようなものである。
第４図は振動波の発生状態を示すもので、同図
の電歪素子３ａ，３ｂに示されたは交流電圧が
正側の周期であるとき伸び、は同じく正側の周
期で縮むことを示している。
の電歪素子３ａ，３ｂに示されたは交流電圧が
正側の周期であるとき伸び、は同じく正側の周
期で縮むことを示している。
電歪素子３ａには交流電源６ａからＶ＝
Vosinωtの交流電圧を印加し、電歪素子３ｂには
交流電源６ａから90°位相器６ｂを通してλ／４
位相のずれたＶ＝Vosin（ωt±π／２）の交流電
圧を印加する。式中の＋又は−は移動体１（第４
図に於て省略）を動かす方向によつて位相器６ｂ
で切り換えられるもので、＋側に切り換えると＋
90°位相がずれ正方向に動き、−側に切り換えると
−90°位相がずれ逆方向に動く。いま−側に切り
換えてあり電歪素子３ｂにはＶ＝Vosin（ωt−
π／２）の電圧が印加されるとする。電歪素子３
ａだけが単独で電圧Ｖ＝Vosinωtにより振動した
場合は同図ａに示すような定在波による振動が起
り、電歪素子３ｂだけが単独で電圧Ｖ＝Vosin
（ωt−π／２）により振動した場合はｂに示すよ
うな定在波による振動が起る。上記位相のずれた
二つの交流を同時に各々の電歪素子３ａと３ａに
印加すると振動波は進行性になる。(イ)は時間ｔ＝
2nπ／ω、(ロ)はｔ＝π／2ω＋2nπ／ω、(ハ)はｔ＝
π／ω＋2nπ／ω、(ニ)はｔ＝3π／2ω＋2nπ／ωの
時のもので、振動波の波面はｘ方向に進行する。
Vosinωtの交流電圧を印加し、電歪素子３ｂには
交流電源６ａから90°位相器６ｂを通してλ／４
位相のずれたＶ＝Vosin（ωt±π／２）の交流電
圧を印加する。式中の＋又は−は移動体１（第４
図に於て省略）を動かす方向によつて位相器６ｂ
で切り換えられるもので、＋側に切り換えると＋
90°位相がずれ正方向に動き、−側に切り換えると
−90°位相がずれ逆方向に動く。いま−側に切り
換えてあり電歪素子３ｂにはＶ＝Vosin（ωt−
π／２）の電圧が印加されるとする。電歪素子３
ａだけが単独で電圧Ｖ＝Vosinωtにより振動した
場合は同図ａに示すような定在波による振動が起
り、電歪素子３ｂだけが単独で電圧Ｖ＝Vosin
（ωt−π／２）により振動した場合はｂに示すよ
うな定在波による振動が起る。上記位相のずれた
二つの交流を同時に各々の電歪素子３ａと３ａに
印加すると振動波は進行性になる。(イ)は時間ｔ＝
2nπ／ω、(ロ)はｔ＝π／2ω＋2nπ／ω、(ハ)はｔ＝
π／ω＋2nπ／ω、(ニ)はｔ＝3π／2ω＋2nπ／ωの
時のもので、振動波の波面はｘ方向に進行する。
このような進行性の振動波は縦波と横波を伴つ
ており、第５図に示すように振動体２の質点Ａに
ついて着目する縦振幅ｕと横振幅ｗで反時計方向
の回転楕円運動をしている。振動体２の表面には
移動体１が接触しており振動面の頂点にだけ接触
することになるから、頂点に於ける質点Ａ，Ａ…
…の楕円運動の縦振幅ｕの成分に駆動され、光軸
Ｃと平行な矢示Ｎ方向に移動する。
ており、第５図に示すように振動体２の質点Ａに
ついて着目する縦振幅ｕと横振幅ｗで反時計方向
の回転楕円運動をしている。振動体２の表面には
移動体１が接触しており振動面の頂点にだけ接触
することになるから、頂点に於ける質点Ａ，Ａ…
…の楕円運動の縦振幅ｕの成分に駆動され、光軸
Ｃと平行な矢示Ｎ方向に移動する。
90°位相器により＋90°位相をずらせば振動波は
−ｘ方向に進行し、移動体１はＮ方向とは逆向き
に移動する。
−ｘ方向に進行し、移動体１はＮ方向とは逆向き
に移動する。
このように進行性振動波によつて駆動されるリ
ニアモータは極めて簡単な構成で正逆移動方向を
切り換えることが可能である。
ニアモータは極めて簡単な構成で正逆移動方向を
切り換えることが可能である。
レンズ９の保持部材８の合焦位置は別途に設け
られた公知の測距手段で測定・算出され、その信
号に基づいて電源６ａと位相器６ｂの動作を制御
することにより焦点合わせが可能となる。
られた公知の測距手段で測定・算出され、その信
号に基づいて電源６ａと位相器６ｂの動作を制御
することにより焦点合わせが可能となる。
［発明の効果］
このように本発明を適用した光学系駆動装置
は、回転運動を前後運動に変換する必要がないの
で機構が簡単なものとなる。また振動波モータは
巻線を必要としないため小型にでき、従来の電磁
モータに比し低速での駆動力に優れ、慣性運動が
少ないので減速手段・クラツチ手段等を必要とせ
ず、この点からも機構を簡単にできる。
は、回転運動を前後運動に変換する必要がないの
で機構が簡単なものとなる。また振動波モータは
巻線を必要としないため小型にでき、従来の電磁
モータに比し低速での駆動力に優れ、慣性運動が
少ないので減速手段・クラツチ手段等を必要とせ
ず、この点からも機構を簡単にできる。
更に振動体又は振動体支持用基板が光学系保持
部材の案内部材を兼ねているので、本発明によれ
ば、構造の簡単な光学系駆動装置を提供すること
ができる。
部材の案内部材を兼ねているので、本発明によれ
ば、構造の簡単な光学系駆動装置を提供すること
ができる。
以上の実施例の説明では光学系の焦点合わせに
ついて説明したが、ズームレンズの変倍、補正レ
ンズ群の駆動についても同じような構成で適用し
得る。またリニアモータを焦点合わせのための駆
動用とズーム変倍の駆動用に複数組込んでも良
い。
ついて説明したが、ズームレンズの変倍、補正レ
ンズ群の駆動についても同じような構成で適用し
得る。またリニアモータを焦点合わせのための駆
動用とズーム変倍の駆動用に複数組込んでも良
い。
尚３ａ，３ｂ；３a′，３b′が電気−機械エネル
ギー変換素子、２；２′が振動体、５が基板、８
が光学系保持部材の夫々を構成する。
ギー変換素子、２；２′が振動体、５が基板、８
が光学系保持部材の夫々を構成する。
第１図は第１発明にかかる光学系駆動装置の一
実施例の側断面図、第２図は第２発明にかかる光
学系駆動装置の一実施例の一部切欠き斜視図、第
３図は第１、第２発明にかかる振動波リニアモー
タの分解斜視図、第４図、第５図は振動波リニア
モータの駆動原理説明図である。 符号の説明、Ｃは光学系の光軸、１は移動体、
２は振動体、３ａ，３ｂは電歪素子、４は振動吸
収体、５は光軸Ｃと平行な側面５ａ，５ｂを持つ
た基板、６ａは電源、８はレンズ保持体、９は光
学系である。
実施例の側断面図、第２図は第２発明にかかる光
学系駆動装置の一実施例の一部切欠き斜視図、第
３図は第１、第２発明にかかる振動波リニアモー
タの分解斜視図、第４図、第５図は振動波リニア
モータの駆動原理説明図である。 符号の説明、Ｃは光学系の光軸、１は移動体、
２は振動体、３ａ，３ｂは電歪素子、４は振動吸
収体、５は光軸Ｃと平行な側面５ａ，５ｂを持つ
た基板、６ａは電源、８はレンズ保持体、９は光
学系である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光学系駆動装置において、電気−機械エネル
ギー変換素子を有し、供給される電気信号に応答
して少なくともその表面に進行性振動波を発生
し、かつ前記光学系の光軸に平行な案内用端面を
有する振動体と、 前記光学系を保持し、前記振動体の表面に接触
して前記振動波によつて駆動され、かつ前記振動
体の端面に案内されて前記光軸に沿つて移動する
光学系保持部材とを有することを特徴とする光学
系駆動装置。 ２ 光学系駆動装置において、 電気−機械エネルギー変換素子を有し、供給さ
れる電気信号に応答して、少なくともその表面に
進行性振動波を発生する振動体と、 該振動体を支持すると共に、前記光学系の光軸
に平行な案内用端面を有する基板と、 前記光学系を保持し、前記振動体の表面に接触
して前記振動波によつて駆動され、かつ前記基板
の端面に案内されて前記光軸に沿つて移動する光
学系保持部材とを有することを特徴とする光学系
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57218865A JPS59109038A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 光学系駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57218865A JPS59109038A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 光学系駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59109038A JPS59109038A (ja) | 1984-06-23 |
| JPH0477287B2 true JPH0477287B2 (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=16726519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57218865A Granted JPS59109038A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 光学系駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59109038A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61166429A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-28 | Motoda Electronics Co Ltd | 超音波コンベア |
| JPH0819939B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1996-03-04 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 送り案内機構 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162708A (en) * | 1981-04-13 | 1981-12-14 | Mamiya Koki Kk | Optical system for detecting focus state in photographic device using zoom lens |
| JPS5996881A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-04 | Toshio Sashita | 平板型超音波モータ装置 |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP57218865A patent/JPS59109038A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162708A (en) * | 1981-04-13 | 1981-12-14 | Mamiya Koki Kk | Optical system for detecting focus state in photographic device using zoom lens |
| JPS5996881A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-04 | Toshio Sashita | 平板型超音波モータ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59109038A (ja) | 1984-06-23 |
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