JPS59109038A - 光学系駆動装置 - Google Patents
光学系駆動装置Info
- Publication number
- JPS59109038A JPS59109038A JP57218865A JP21886582A JPS59109038A JP S59109038 A JPS59109038 A JP S59109038A JP 57218865 A JP57218865 A JP 57218865A JP 21886582 A JP21886582 A JP 21886582A JP S59109038 A JPS59109038 A JP S59109038A
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- Japan
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- optical system
- lens
- holding member
- vibrating body
- optical axis
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は進行性振動波により駆動するりニアモータを用
いた光学系の駆動装置に関する。
いた光学系の駆動装置に関する。
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Φ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。
ラ、望遠鏡Φ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ったモータの回
転力で、レンズ鏡胴の一部に形成されたベリコイド環を
回転させ光軸方向にレンズを移動させるもの、光軸直角
に交る回転軸を持ったモータの回転力をピニオンとラッ
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。
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ったモータの回
転力で、レンズ鏡胴の一部に形成されたベリコイド環を
回転させ光軸方向にレンズを移動させるもの、光軸直角
に交る回転軸を持ったモータの回転力をピニオンとラッ
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を前進・
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。
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／Ｊ”ｌ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。
であるから出来得る限り／Ｊ”ｌ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。
本発明は、上記の要求を満すことを目的としてなされた
もので、光軸Ｃ方向に可動な可動部８を光学系９と、該
光軸Ｃ方向と平行な方向に案内する案内部材５ａ・５ｂ
と、該案内部材５ａ・５ｂに案内され、該光軸Ｃ方向と
平行に移動して前記可動部８を駆動する移動体１と、該
移動体１に接触する振動体２と、該振動体２に進行性振
動波を発生させるために位相差的に配列又は位相差的に
分極処理して該振動体２に接合した電歪素子３ａ・３ｂ
と、該電歪素子３ａ・３ｂを振動させるために印加する
電圧の電源６ａとを具備することを特徴とする光学系駆
動装４．である。
もので、光軸Ｃ方向に可動な可動部８を光学系９と、該
光軸Ｃ方向と平行な方向に案内する案内部材５ａ・５ｂ
と、該案内部材５ａ・５ｂに案内され、該光軸Ｃ方向と
平行に移動して前記可動部８を駆動する移動体１と、該
移動体１に接触する振動体２と、該振動体２に進行性振
動波を発生させるために位相差的に配列又は位相差的に
分極処理して該振動体２に接合した電歪素子３ａ・３ｂ
と、該電歪素子３ａ・３ｂを振動させるために印加する
電圧の電源６ａとを具備することを特徴とする光学系駆
動装４．である。
第１図は本発明を適用する光学系駆動装置である。
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なする構造でレンズ鏡胴
べ〜ス１０に取付けられたでラント１０ａによってカメ
ラボディ（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
なっ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っている。基板５の上には
振動吸収体４と、吸収体４側に電歪素子３ａ・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ｌが接触
し、リニアモータな形成する。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。
材８が前後移動して焦点合わせなする構造でレンズ鏡胴
べ〜ス１０に取付けられたでラント１０ａによってカメ
ラボディ（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
なっ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っている。基板５の上には
振動吸収体４と、吸収体４側に電歪素子３ａ・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ｌが接触
し、リニアモータな形成する。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２図はり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投入
の４分の１のピッチで配列され、各々は位相差的な配列
になる。従って電歪素子３ａの配列ピッチは入／２、電
歪素子３ｂの配列ピッチも入／２となる。なおこれらの
ピッチは夫々（ｎ４１／４）入、（ｎ ＋ １ ／ ２
） 入でも゛良い（ｎは自然数）６又電歪素子３ａ及
び３ｂは複数にせず単体の素子にし、それを前記ピッチ
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１１ａか接続され、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３
ｂの共通の電極となる。
の４分の１のピッチで配列され、各々は位相差的な配列
になる。従って電歪素子３ａの配列ピッチは入／２、電
歪素子３ｂの配列ピッチも入／２となる。なおこれらの
ピッチは夫々（ｎ４１／４）入、（ｎ ＋ １ ／ ２
） 入でも゛良い（ｎは自然数）６又電歪素子３ａ及
び３ｂは複数にせず単体の素子にし、それを前記ピッチ
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１１ａか接続され、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３
ｂの共通の電極となる。
リード線１１． ａ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１１’ｃは電源６ａのもう一方の端子に接続さ
れる（第３図参照）６電源６ａと位相器６ｂはカメラボ
ディ側に設けられるもので、上記各接続はマウント部１
０ａでなされる。
ード線１１ｃは９０’位相器６ｂを介して同じ端子に、
リード線１１’ｃは電源６ａのもう一方の端子に接続さ
れる（第３図参照）６電源６ａと位相器６ｂはカメラボ
ディ側に設けられるもので、上記各接続はマウント部１
０ａ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。
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ェルト等で形成さ
れる。
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ェルト等で形成さ
れる。
このような構成めリニアモータの動作原理は次のような
ものである。
ものである。
８３図は振動波の発生状態を示すのもで、同図の電歪素
子３ａ争３ｂに示されたのは交流電圧が正側の周期であ
るとき伸び、Ｏは同じく正側の周期で縮むことを示して
いる。
子３ａ争３ｂに示されたのは交流電圧が正側の周期であ
るとき伸び、Ｏ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
も９０°位相器６ｂを通してん７４位相のずれたＶ＝Ｖ
（、ｓ ｉ ｎ （ωを士π／２）の交流電圧を印加す
る。式中の十又は−は移動体ｌ（本図に於て省略）を動
かす方向によって位相器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、
−側に切り換えると一９０’位相がずれ逆方向に動く。
の交流電圧を印加し、電歪素子３ｂには交流電源６ａか
も９０°位相器６ｂを通してん７４位相のずれたＶ＝Ｖ
（、ｓ ｉ ｎ （ωを士π／２）の交流電圧を印加す
る。式中の十又は−は移動体ｌ（本図に於て省略）を動
かす方向によって位相器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、
−側に切り換えると一９０’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＝ｖ、）
ｓｉｎ（ωｔ−π／２）の電圧が印加されるとする。電
歪素子３ａだけが単独で電圧Ｖ＝ＶＯｓｉｎωｔにより
振動した場合は同図（ａ）に示すような安定波による振
動が起り、電歪素子３ｂだけが単独で電圧Ｖ−Ｖｏｓｉ
ｎ（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。
ｓｉｎ（ωｔ−π／２）の電圧が印加されるとする。電
歪素子３ａだけが単独で電圧Ｖ＝ＶＯｓｉｎωｔにより
振動した場合は同図（ａ）に示すような安定波による振
動が起り、電歪素子３ｂだけが単独で電圧Ｖ−Ｖｏｓｉ
ｎ（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なっており
、第４図に示すように振動体２の質点Ａについて着目す
ると縦振幅Ｕと横掘ｌ１１ｇｗで反時計方向の回転楕円
運動をしている。振動体２０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。
、第４図に示すように振動体２の質点Ａについて着目す
ると縦振幅Ｕと横掘ｌ１１ｇｗで反時計方向の回転楕円
運動をしている。振動体２０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って駆動されるりこアモー
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６ 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ｆｔｊ ・−するこ
とにより焦点合わせが可能となる。
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６ 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ｆｔｊ ・−するこ
とにより焦点合わせが可能となる。
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Φクラッチ手段等
を必要とせず、この点からも機構を簡単にできる。
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Φクラッチ手段等
を必要とせず、この点からも機構を簡単にできる。
第５図に示すものは別な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。
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ｌＯに
取付けられた円柱１３・１３に掛は渡してあり、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１゜に振動を伝えないように
しである。振動体２′の両表面に電歪素子３ａ・３ｂと
３’ａ・３’ｂを各々前記のピッ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と平行になっており、そこにレンズ保持部材８の凹
部内側面が摺接する。
取付けられた円柱１３・１３に掛は渡してあり、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１゜に振動を伝えないように
しである。振動体２′の両表面に電歪素子３ａ・３ｂと
３’ａ・３’ｂを各々前記のピッ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と平行になっており、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って電歪素子３ａ・３ｂ・
３’ａ・３’ｂによって励起された進行性振動波は振動
体２′のループに添って電歪素子３ａ・３ｂ・３’ａ・
３’ｂの位置まで進行し再度、電歪素子３ａ・３ｂ・３
’ａ・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。
３’ａ・３’ｂによって励起された進行性振動波は振動
体２′のループに添って電歪素子３ａ・３ｂ・３’ａ・
３’ｂの位置まで進行し再度、電歪素子３ａ・３ｂ・３
’ａ・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。
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。
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。
第１図は本発明を適用する光学系駆動装置の実施例の一
部切欠き斜視図、第２図は振動波リニアモータの分解斜
視図、第３図番第４図は振動波リニアモータの駆動原理
説明図、第５図は別な実施例の側断面図である。 Ｃは光学系の光軸、１は移動体、２は振動体、３ａ・３
ｂ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を持った基板、６ａは電源、８はレンズ保
持体、９は光学系である。 第３図 −２５０− 第４図
部切欠き斜視図、第２図は振動波リニアモータの分解斜
視図、第３図番第４図は振動波リニアモータの駆動原理
説明図、第５図は別な実施例の側断面図である。 Ｃは光学系の光軸、１は移動体、２は振動体、３ａ・３
ｂ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を持った基板、６ａは電源、８はレンズ保
持体、９は光学系である。 第３図 −２５０− 第４図
Claims (1)
- （１）光軸方向に可動な可動部を持った光学系と、 該光軸方向と平行な方向に案内する案内部材と、 該案内部材に案内され、該光軸方向と平行に移動して前
記可動部を駆動する移動体と、該移動体に接触する振動
体と、 該振動体に進行性振動波を発生させるために位相差的に
配列又は位相差的に分極処理して該振動体に接合した電
歪素子と、 該電歪素子を振動させるために印加する電圧の電源とを
具備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 true JPS59109038A (ja) | 1984-06-23 |
| JPH0477287B2 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) |
Cited By (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 |
| US5050157A (en) * | 1987-11-30 | 1991-09-17 | Nec Home Electronics Ltd. | Friction reducing piezoelectric feed guide mechanism |
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 |
Cited By (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 |
| US5050157A (en) * | 1987-11-30 | 1991-09-17 | Nec Home Electronics Ltd. | Friction reducing piezoelectric feed guide mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477287B2 (ja) | 1992-12-08 |
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