JPH041598B2 - - Google Patents
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- JPH041598B2 JPH041598B2 JP57211284A JP21128482A JPH041598B2 JP H041598 B2 JPH041598 B2 JP H041598B2 JP 57211284 A JP57211284 A JP 57211284A JP 21128482 A JP21128482 A JP 21128482A JP H041598 B2 JPH041598 B2 JP H041598B2
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電歪素子、磁歪素子などの電気−機
械エネルギー変換素子による機械的振動波を利用
する振動波モータを用いて、カメラ、ビデオカメ
ラ、8ミリカメラなどのレンズやその他のものを
駆動する装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention uses a vibration wave motor that utilizes mechanical vibration waves generated by an electro-mechanical energy conversion element such as an electrostrictive element or a magnetostrictive element. It relates to devices that drive lenses and other things.
振動波モータは、既に特開昭52−29192号公報
などによつて知られているように、固定体と移動
体とを摩擦接触させ、これらの少なくとも一方を
電気−機械エネルギ変換素子自体、或いは電気−
機械エネルギ変換素子を含む弾性振動体で構成
し、電気−機械エネルギ変換素子に可聴周波数以
上の高周波電気エネルギーを加えることによつ
て、機械的振動エネルギーを発生させ、移動体を
一方向に摩擦駆動させるものである。 As already known from Japanese Patent Application Laid-open No. 52-29192, the vibration wave motor brings a fixed body and a moving body into frictional contact, and connects at least one of them to the electro-mechanical energy conversion element itself or Electricity
It is composed of an elastic vibrating body that includes a mechanical energy conversion element, and by applying high-frequency electrical energy above the audible frequency to the electro-mechanical energy conversion element, mechanical vibration energy is generated and the moving body is frictionally driven in one direction. It is something that makes you
本発明は、このような振動波モータのうち、特
に、固定体と移動体との摩擦接触面に屈曲振動を
発生させ、その進行振動波により移動体を摩擦駆
動させるタイプの振動波モータを用いる。 Among such vibration wave motors, the present invention particularly uses a type of vibration wave motor that generates bending vibration on the frictional contact surface between a fixed body and a movable body, and uses the traveling vibration wave to frictionally drive the movable body. .
従来、振動波モータをレンズ駆動に応用しよう
とする試みはなされているが、次のような問題点
があつた。即ち、レンズ駆動では、振動波モータ
の力によりレンズを駆動する電動駆動の他に、撮
影者が自分の力によりレンズを駆動する手動駆動
が強く望まれている。ところが、振動波モータで
は、固定体と移動体とが強く摩擦接触し、その摩
擦接触により駆動力伝達を行つている。そのた
め、非駆動時に移動体を動かすためには、摩擦力
を上まわる大きな力が必要である。即ち、レンズ
の駆動において、手動時、摩擦トルク以上のトル
クが必要となり、それを軽くして操作性を良くす
るには、クラツチ機構等が必要になる。これで
は、構造が複雑になり、コスト的にも不利であ
る。 Conventionally, attempts have been made to apply vibration wave motors to lens drives, but the following problems have arisen. That is, in terms of lens drive, in addition to electric drive in which the lens is driven by the force of a vibration wave motor, manual drive in which the photographer drives the lens by his or her own power is strongly desired. However, in a vibration wave motor, a fixed body and a movable body come into strong frictional contact, and the driving force is transmitted through this frictional contact. Therefore, in order to move the moving body when it is not driven, a large force exceeding the frictional force is required. That is, when driving the lens manually, a torque greater than the friction torque is required, and in order to reduce the torque and improve operability, a clutch mechanism or the like is required. This complicates the structure and is disadvantageous in terms of cost.
本発明の目的は、上述した問題点を解決し、構
造を複雑にすることなく、手動時の駆動負荷を軽
くして、手動操作性を良くすることができる振動
波モータを用いた駆動装置を提供することであ
る。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a drive device using a vibration wave motor that can reduce the driving load during manual operation and improve manual operability without complicating the structure. It is to provide.
この目的を達成するために、本発明は、振動波
モータは、振動体と複数の電気−機械エネルギー
変換素子とを有し、電気−機械エネルギー変換素
子が振動体と一体に結合しているか、または振動
体を兼用しており、被駆動部材は、振動波モータ
の振動体に接触して駆動されるものであり、制御
回路は、パルス発生源と自動手動モード切換手段
とモード制御回路とを有し、パルス発生源が発生
パルスを電気−機械エネルギー変換素子に与えて
振動波モータを振動駆動するものであり、モード
制御回路がパルス発生源に対してその発生パルス
モードを制御するものであつて振動体に進行振動
波を発生させる自動モードと振動体に定在振動波
を発生させる手動モードとの二つのモードの作動
を行うものであり、自動手動モード切換手段がそ
の一つのモードを選択的に切り換え可能になつて
おり、以て、手動モードでの振動体と被駆動部材
との摩擦接触を動摩擦状態にし、摩擦係数を小さ
くすると共に、接触面積を小さくするようにした
ことを特徴とする。 In order to achieve this object, the present invention provides a vibration wave motor including a vibrating body and a plurality of electro-mechanical energy conversion elements, the electric-mechanical energy conversion elements being integrally coupled with the vibrating body, or Alternatively, the driven member is driven by contacting the vibrating body of the vibration wave motor, and the control circuit connects the pulse generation source, automatic manual mode switching means, and mode control circuit. The pulse generation source applies generated pulses to the electro-mechanical energy conversion element to vibrate the vibration wave motor, and the mode control circuit controls the generation pulse mode of the pulse generation source. The device operates in two modes: an automatic mode in which a traveling vibration wave is generated in the vibrating body and a manual mode in which a standing vibration wave is generated in the vibrating body, and the automatic manual mode switching means selects one of the modes. It is characterized by making the frictional contact between the vibrating body and the driven member in the manual mode into a dynamic friction state, thereby reducing the coefficient of friction and the contact area. do.
本発明の実施例を説明する前に、振動波モータ
(圧電モータとか超音波モータとも言われる)の
駆動原理を第1図により説明する。 Before describing embodiments of the present invention, the driving principle of a vibration wave motor (also called a piezoelectric motor or an ultrasonic motor) will be explained with reference to FIG.
第1図において、1は力Fで加圧されている被
駆動部材としての移動体、2は電歪素子により弾
性振動を行う振動体としての固定体で、x軸を固
定体2の表面上の方向、z軸をその法線方向とす
る。電歪素子により固定体2の表面に屈曲振動を
与えると、進行振動波が発生し、固定体2の表面
上を伝搬していく。この進行振動波は縦波と横波
を伴なつた表面波で、その質点の運動は楕円軌道
を画く。質点Aに着目すると、縦振幅u、横振幅
wの楕円運動を行つており、表面波の進行方向を
x軸方向とすると、楕円運動は反時計方向の向き
である。この表面波は一波長毎に頂点A,A′…
を有し、その頂点速度はx成分のみであつて、v
=2πfu(fは振動数)である。そこで、移動体1
の表面を固定体2の表面に摩擦接触させると、移
動体1の表面は頂点A,A′…のみに接触するか
ら、移動体1は摩擦力により矢印Nの方向に駆動
される。 In Fig. 1, 1 is a moving body as a driven member pressurized by a force F, 2 is a fixed body as a vibrating body that vibrates elastically by an electrostrictive element, and the x-axis is set on the surface of the fixed body 2. , and the z-axis is its normal direction. When bending vibration is applied to the surface of the fixed body 2 by the electrostrictive element, a traveling vibration wave is generated and propagates on the surface of the fixed body 2. This traveling vibrational wave is a surface wave accompanied by longitudinal waves and transverse waves, and the motion of its mass point follows an elliptical orbit. Focusing on the mass point A, it is performing an elliptical motion with a longitudinal amplitude u and a lateral amplitude w, and if the traveling direction of the surface wave is the x-axis direction, the elliptical motion is counterclockwise. This surface wave has vertices A, A'...
, whose apex velocity is only the x component, and v
=2πfu (f is the frequency). Therefore, moving object 1
When the surface of the movable body 1 is brought into frictional contact with the surface of the fixed body 2, the surface of the movable body 1 contacts only the vertices A, A', . . . , so the movable body 1 is driven in the direction of arrow N by the frictional force.
移動体1の速度は振動数fに比例する。また、
加圧接触による摩擦駆動のために、縦振幅uばか
りでなく、横振幅wにも依存する。即ち、移動体
1の速度は楕円運動の大きさに比例する。したが
つて、移動体1の速度は電歪素子に加える電圧に
比例する。 The speed of the moving body 1 is proportional to the frequency f. Also,
Due to the frictional drive due to pressure contact, it depends not only on the longitudinal amplitude u but also on the transverse amplitude w. That is, the speed of the moving body 1 is proportional to the magnitude of the elliptical motion. Therefore, the speed of the moving body 1 is proportional to the voltage applied to the electrostrictive element.
第2図は本発明において用いられる振動波モー
タの基本的構成を示す分解図である。環状の移動
体1には摩擦接触しやすくするために硬質ゴム1
aが接着される。環状の固定体2には二つのグル
ープを形成する電歪素子3a,3bが接着され
る。電歪素子3a,3bは、単独で動作すると、
固定体2が共振するような状態、即ち、定在振動
波が存在するような位置に配置され、且つ電歪素
子3aによる定在振動波長と電歪素子3bによる
定在振動波長とが等しくなり、90°位相がずれる
(1波長/4だけ物理的位置がずれる)ように配
置される。フエルト4は、固定体2の摩擦接触面
と反対の面の振動を吸収する。支持体5は固定体
2、電歪素子3a,3b及びフエルト4を支持す
る。 FIG. 2 is an exploded view showing the basic configuration of the vibration wave motor used in the present invention. Hard rubber 1 is attached to the annular moving body 1 to facilitate frictional contact.
a is glued. Electrostrictive elements 3 a and 3 b forming two groups are bonded to the annular fixed body 2 . When the electrostrictive elements 3a and 3b operate independently,
The fixed body 2 is placed in a state where it resonates, that is, in a position where a standing vibration wave exists, and the standing vibration wavelength of the electrostrictive element 3a and the standing vibration wavelength of the electrostrictive element 3b are equal. , are arranged so that they are 90° out of phase (physical position shifted by 1 wavelength/4). The felt 4 absorbs vibrations on the surface of the fixed body 2 opposite to the frictional contact surface. The support body 5 supports the fixed body 2, the electrostrictive elements 3a and 3b, and the felt 4.
第3図は進行振動波と定在振動波の発生を説明
する図である。説明上、電歪素子3a,3bは第
2図のような配置ではなく、交互に配列されてい
るが、上記と同じ条件を満たしており、等価な配
置である。駆動用電源6はV=Vp sin ωtとい
う電圧を供給する。電歪素子3aにはライン7に
より駆動用電源6から直接、電圧Vp sin ωtが
印加され、電歪素子3bには90°移相器8を経て
ライン9により電圧Vp sin(ωt±π/2)が印
加される。電圧Vp sin(ωt±π/2)の±は移
動体1を動かす方向によつて切り換えられる。第
3図のイ〜ヘは電圧Vp sin(ωt−π/2)が印
加されている場合の振動波の状態を示す。イは電
歪素子3aのみにより定在振動波10を発生させ
ている状態、ロは電歪素子3bのみにより90°位
相遅れのある定在振動波11を発生させている状
態、をそれぞれ示す。ハ〜ニは二つの電歪素子3
a,3bを同時に動作させて、進行振動波12を
発生させている状態を示す。ハは時刻t=0+
2nπ/ω、ニは時刻t=π/2ω+2nπ/ω、ホは
時刻t=π/ω+2nπ/ω、ヘは3π/2ω+2nπ/
ω、の進行振動波12の位相をそれぞれ示す。進
行振動波12は第3図の右方向に進むが、固定体
2の摩擦接触面の任意の質点は反時計方向の楕円
運動を行う。したがつて、移動体1は左方向に移
動する。 FIG. 3 is a diagram illustrating the generation of traveling vibration waves and standing vibration waves. For the sake of explanation, the electrostrictive elements 3a and 3b are not arranged as shown in FIG. 2 but are arranged alternately, but they satisfy the same conditions as above and are equivalent arrangements. The drive power supply 6 supplies a voltage of V=V p sin ωt. A voltage V p sin ( ωt ± /2) is applied. ± of the voltage V p sin (ωt±π/2) is switched depending on the direction in which the moving body 1 is moved. 3A to 3F show the state of vibration waves when a voltage V p sin (ωt-π/2) is applied. A shows a state in which a standing vibration wave 10 is generated only by the electrostrictive element 3a, and B shows a state in which a standing vibration wave 11 with a 90° phase delay is generated only by the electrostrictive element 3b. H~N are two electrostrictive elements 3
It shows a state in which traveling vibration waves 12 are generated by operating a and 3b simultaneously. C is time t=0+
2nπ/ω, D is time t=π/2ω+2nπ/ω, E is time t=π/ω+2nπ/ω, F is 3π/2ω+2nπ/
ω, the phase of the traveling vibration wave 12 is shown. The traveling vibration wave 12 travels to the right in FIG. 3, but any mass point on the frictional contact surface of the fixed body 2 performs an elliptical motion in a counterclockwise direction. Therefore, the moving body 1 moves to the left.
イ,ロの定在振動波10,11の発生状態にお
いて、固定体2の摩擦接触面上の節以外の質点で
は横振動、即ち、第3図で上下運動だけである。
したがつて、移動体1と固定体2との摩擦接触
は、静止摩擦状態ではなく、動摩擦状態であり、
摩擦係数が小さくなり、接触面積も小さくなる。
そのため、手動で移動体1を動かす場合に、小さ
い力で動かすことができる。 In the state in which the standing vibration waves 10 and 11 of A and B are generated, the mass points other than the nodes on the frictional contact surface of the fixed body 2 exhibit only transverse vibration, that is, vertical movement in FIG. 3.
Therefore, the frictional contact between the moving body 1 and the fixed body 2 is not a static friction state but a dynamic friction state,
The coefficient of friction becomes smaller and the contact area becomes smaller.
Therefore, when moving the movable body 1 manually, it can be moved with a small force.
第4図は、本発明の一実施例であるズームレン
ズの駆動装置の構造を示す。第2図と同様な部分
は同一符号にて示す。 FIG. 4 shows the structure of a zoom lens driving device according to an embodiment of the present invention. Components similar to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.
レンズ鏡筒の固定胴13の後端には、カメラに
装着するためのバヨネツト又はスクリユーマウン
トなどの装着部材14が設けられる。固定胴13
には光軸方向に直進溝13aが設けられる。レン
ズ保持胴15,16は、固定胴13の内側に嵌装
され、変倍作用と変倍に伴う収差の補正作用とを
行うレンズ光学系17を保持する。各レンズ保持
胴15,16にはピン15a,16aが植立さ
れ、これらのピン15a,16aは直進溝13a
を貫いて、固定胴13の外周に嵌装されたカム筒
18のカム溝18a,18bに嵌合する。レンズ
保持筒19は合焦用レンズ光学系20を保持し、
外周にレンズ保持胴15と螺合するねじ部19a
を有する。その円筒鍔部19bは、距離調整環2
1の内周面に光軸方向に平行に形成された直進溝
21aに嵌入される。距離調整環21の先端には
握部21bが設けられる。距離調整環21の摩擦
接触部21cは第2図の移動体1に相当し、固定
体2にリング板バネ22によつて圧接される。基
筒23はビス(不図示)により固定胴13に一体
的に固定され、固定体2、電歪素子3a,3b及
びフエルト4を支持する。 At the rear end of the fixed barrel 13 of the lens barrel, a mounting member 14 such as a bayonet or screw mount for mounting on the camera is provided. Fixed body 13
A straight groove 13a is provided in the optical axis direction. The lens holding barrels 15 and 16 are fitted inside the fixed barrel 13, and hold a lens optical system 17 that performs a magnification change function and a correction function for aberrations accompanying the magnification change. Pins 15a, 16a are installed in each lens holding barrel 15, 16, and these pins 15a, 16a are inserted into the straight groove 13a.
It penetrates through and fits into cam grooves 18a and 18b of a cam cylinder 18 fitted on the outer periphery of the fixed cylinder 13. The lens holding cylinder 19 holds a focusing lens optical system 20,
A threaded portion 19a screwed onto the outer periphery of the lens holding barrel 15
has. The cylindrical flange 19b is connected to the distance adjustment ring 2.
It is fitted into a rectilinear groove 21a formed on the inner circumferential surface of the lens 1 parallel to the optical axis direction. A grip portion 21b is provided at the tip of the distance adjustment ring 21. The friction contact portion 21c of the distance adjustment ring 21 corresponds to the movable body 1 in FIG. 2, and is pressed against the fixed body 2 by a ring leaf spring 22. The base cylinder 23 is integrally fixed to the fixed body 13 with screws (not shown), and supports the fixed body 2, the electrostrictive elements 3a and 3b, and the felt 4.
基筒23には外筒24がネジ止めされ、外筒2
4の内側には軸受用の第1環25と第2環26と
が取り付けられる。即ち、第1環25は軸受用ボ
ール27を介してリング状バネ22により距離調
整環21の摩擦接触部21cに押し付けられる。
第2環26は外筒24の内周面にねじ込まれるこ
とにより取り付けられるが、第1環25と第2環
26との接合部分にはV字形状の円周溝が形成さ
れ、この円周溝と距離調整環21の外周面に形成
された略U字形状の円周溝との間に軸受用ボール
28が保持される。これにより、距離調整環21
が外筒24に回転可能に取り付けられると共に、
摩擦接触部21cの固定体2に対する回転可能な
摩擦接触が確保される。 An outer cylinder 24 is screwed to the base cylinder 23.
A first ring 25 and a second ring 26 for bearings are attached to the inside of the bearing. That is, the first ring 25 is pressed against the friction contact portion 21c of the distance adjustment ring 21 by the ring-shaped spring 22 via the bearing ball 27.
The second ring 26 is attached by being screwed into the inner circumferential surface of the outer cylinder 24, and a V-shaped circumferential groove is formed at the joint between the first ring 25 and the second ring 26. A bearing ball 28 is held between the groove and a substantially U-shaped circumferential groove formed on the outer peripheral surface of the distance adjustment ring 21. As a result, the distance adjustment ring 21
is rotatably attached to the outer cylinder 24, and
Rotatable frictional contact of the frictional contact portion 21c with the fixed body 2 is ensured.
コード板29はくし歯状電極を有するもので、
外筒24の内壁面に取り付けられ、距離調整環2
1に固定された摺動子30がくし歯状電極上を摺
動することによつて距離調整環21の回転量、即
ち合焦用レンズ光学系20の移動量に相当する数
のパルスから成る移動量モニタ信号が発生する。
電動手動切換スイツチ31が外筒24に設けら
れ、その接片32は基筒23上に取り付けられ
る。操作ピン33はカム筒18に取り付けられ、
基筒23の外側から光軸まわりに回すことにより
カム筒18を回転させる。カム筒18が回転する
と、カム溝18a,18bがピン15a,16a
を直進溝13aに沿つて移動させるので、レンズ
保持胴15,16は光軸方向に移動し、変倍作用
と収差補正作用とを行う。 The code plate 29 has comb-shaped electrodes,
The distance adjustment ring 2 is attached to the inner wall surface of the outer cylinder 24.
When the slider 30 fixed to the lens 1 slides on the comb-shaped electrode, the movement consists of a number of pulses corresponding to the amount of rotation of the distance adjustment ring 21, that is, the amount of movement of the focusing lens optical system 20. A quantity monitor signal is generated.
An electric manual changeover switch 31 is provided on the outer cylinder 24, and its contact piece 32 is mounted on the base cylinder 23. The operating pin 33 is attached to the cam cylinder 18,
The cam cylinder 18 is rotated by turning it around the optical axis from the outside of the base cylinder 23. When the cam cylinder 18 rotates, the cam grooves 18a and 18b engage the pins 15a and 16a.
Since the lenses are moved along the rectilinear groove 13a, the lens holding cylinders 15 and 16 move in the optical axis direction and perform a magnification change action and an aberration correction action.
第5図は、本発明の一実施例の回路を示す。自
動焦点用の受光器34は、例えば電荷結合素子な
どで、測距回路35に接続される。測距回路35
の出力端子Aは、振動波モータへハイレベルの駆
動信号又はローレベルの停止信号を出力し、出力
端子Bは、ハイレベルの至近側駆動方向信号又は
ローレベルの無限遠側駆動方向信号を出力し、入
力端子Cには、電動手動切換回路36からインバ
ータ37を経て切換信号が入力し、入力端子Dに
は、モニタ信号発生回路38からチヤタリング吸
収回路39を経て移動量モニタ信号が入力する。
電動手動切換回路36は電動手動切換スイツチ3
1及び抵抗40から成り、モニタ信号発生回路3
8はコード板29、摺動子30及び抵抗41から
成る。パルス発生回路42は発振器43、分周比
1/2の分周器44,45及びインバータ46か
ら成り、90°位相差のあるパルスを分周器44,
45から出力する。47はオアゲート、48はア
ンドゲート、49は排他的オアゲートである。排
他的オアゲート49は、測距回路35の出力端子
Bからの入力がハイレベルの時に分周器44のパ
ルスに対する分周器45のパルスの位相を90°進
んだものとし、ローレベルの時に90°遅れたもの
とする。 FIG. 5 shows a circuit of one embodiment of the present invention. The autofocus light receiver 34 is connected to the distance measuring circuit 35 using, for example, a charge-coupled device. Distance measurement circuit 35
Output terminal A outputs a high-level drive signal or a low-level stop signal to the vibration wave motor, and output terminal B outputs a high-level near-side drive direction signal or a low-level infinity-side drive direction signal. A switching signal is inputted to the input terminal C from the electric manual switching circuit 36 via the inverter 37, and a movement amount monitor signal is inputted to the input terminal D from the monitor signal generation circuit 38 via the chattering absorption circuit 39.
The electric manual changeover circuit 36 is the electric manual changeover switch 3
1 and a resistor 40, the monitor signal generation circuit 3
8 consists of a code plate 29, a slider 30 and a resistor 41. The pulse generation circuit 42 consists of an oscillator 43, frequency dividers 44, 45 with a frequency division ratio of 1/2, and an inverter 46, and pulses with a 90° phase difference are transmitted between the frequency dividers 44, 45, and an inverter 46.
Output from 45. 47 is an OR gate, 48 is an AND gate, and 49 is an exclusive OR gate. The exclusive OR gate 49 assumes that the phase of the pulse of the frequency divider 45 is advanced by 90 degrees with respect to the pulse of the frequency divider 44 when the input from the output terminal B of the distance measuring circuit 35 is at a high level, and by 90 degrees when the input is at a low level. ° It is considered late.
駆動制御回路50は電歪素子3a,3bの駆動
を制御する回路で、トランジスタ、抵抗及びイン
バータから成る二つのプツシユプル回路51,5
2、スイツチングトランジスタ53,54などに
よつて構成される。スイツチングトランジスタ5
3,54は抵抗55及びレンズ駆動電源スイツチ
(不図示)を経て電源に接続される。 The drive control circuit 50 is a circuit that controls the drive of the electrostrictive elements 3a and 3b, and includes two push-pull circuits 51 and 5 made up of transistors, resistors, and inverters.
2. It is composed of switching transistors 53, 54, etc. switching transistor 5
3 and 54 are connected to a power source via a resistor 55 and a lens drive power switch (not shown).
次に第4,5図に示される実施例の動作につい
て説明する。レンズ駆動電源スイツチ(不図示)
がオンすることにより電動手動切換回路36、イ
ンバータ37、オアゲート47、アンドゲート4
8、排他的オアゲート49、パルス発生回路4
2、駆動制御回路50に電源が供給され、パルス
発生回路42は動作をはじめる。 Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 will be explained. Lens drive power switch (not shown)
When turned on, the electric manual switching circuit 36, inverter 37, OR gate 47, and AND gate 4 are activated.
8. Exclusive OR gate 49, pulse generation circuit 4
2. Power is supplied to the drive control circuit 50, and the pulse generation circuit 42 starts operating.
電動手動切換スイツチ31がオフされて、電動
駆動が選択された場合には、電動手動切換回路3
6はハイレベルの切換信号を出力するので、アン
ドゲート48は開通する。また、この切換信号は
インバータ37で反転されて、ローレベルとな
り、測距回路35の入力端子Cに入力する。 When the electric manual changeover switch 31 is turned off and electric drive is selected, the electric manual changeover circuit 3
6 outputs a high level switching signal, AND gate 48 is opened. Further, this switching signal is inverted by the inverter 37, becomes low level, and is input to the input terminal C of the distance measuring circuit 35.
カメラの撮影操作のために、2段階ストローク
からなるレリーズボタンの第1段ストロークが押
されると、測光演算動作が開始される。測距回路
35は入力端子Cへのローレベルの切換信号の入
力により電動駆動であることを判別し、自動焦点
動作を開始すると共に、合焦域を自動焦点用の狭
い幅に設定する。受光器34は被写体からの反射
光を受光し、測距回路35は受光器34からの被
写体情報により公知のコントラスト検知方式、ず
れ検知方式などに基づいて合焦誤差を検出し、レ
ンズ駆動量及び駆動方向を演算する。レンズ駆動
量は測距回路35内のカウンタ(不図示)にプリ
セツトされる。出力端子Aからはハイレベルの駆
動信号が出力され、被写体が至近側にあると仮定
すれば、出力端子Bからはハイレベルの至近側駆
動方向信号が出力される。そのため、オアゲート
47、アンドゲート48は共にハイレベルの信号
を出力し、スイツチングトランジスタ53,54
をオンにする。したがつて、プツシユプル回路5
1,52に電源が供給される。パルス発生回路4
2は動作中であり、分周器44のパルスは直接プ
ツシユプル回路52を制御するので、電歪素子3
bに高周波電力が与えられる。分周器45のパル
スは、排他的オアゲート49によつて反転され
て、分周器44のパルスに対して90°位相が進ん
だものとなり、プツシユプル回路51を制御する
ので、電歪素子3aに90°位相の進んだ高周波電
力が与えられる。これにより、固定体2に進行振
動波12が発生し、距離調整環21は合焦方向に
回転される。これに伴つて、レンズ保持筒19は
レンズ保持胴15と螺合しながら回転するので、
繰出し方向に移動し、合焦域に至る。 When the first stroke of a release button consisting of two strokes is pressed for photographing operation of the camera, a photometric calculation operation is started. The distance measuring circuit 35 determines that it is electrically driven by inputting a low-level switching signal to the input terminal C, starts automatic focusing operation, and sets the focusing range to a narrow width for automatic focusing. The light receiver 34 receives the reflected light from the subject, and the distance measuring circuit 35 uses the subject information from the light receiver 34 to detect a focusing error based on a known contrast detection method, shift detection method, etc., and calculates the amount of lens drive and Calculate the driving direction. The lens driving amount is preset in a counter (not shown) in the distance measuring circuit 35. A high level drive signal is output from the output terminal A, and if it is assumed that the subject is on the close side, a high level close side drive direction signal is output from the output terminal B. Therefore, the OR gate 47 and the AND gate 48 both output high level signals, and the switching transistors 53 and 54
Turn on. Therefore, push-pull circuit 5
1 and 52 are supplied with power. Pulse generation circuit 4
2 is in operation, and the pulse of the frequency divider 44 directly controls the push-pull circuit 52, so that the electrostrictive element 3
High frequency power is applied to b. The pulse of the frequency divider 45 is inverted by the exclusive OR gate 49 and has a phase lead of 90° with respect to the pulse of the frequency divider 44, and controls the push-pull circuit 51, so that the pulse is inverted in the electrostrictive element 3a. High frequency power with a 90° phase lead is given. As a result, a traveling vibration wave 12 is generated in the fixed body 2, and the distance adjustment ring 21 is rotated in the focusing direction. Along with this, the lens holding cylinder 19 rotates while being screwed together with the lens holding cylinder 15.
Move in the drawing direction and reach the focus area.
距離調整環21の回転によつて、摺動子30は
コード板29上を摺動し、レンズの移動量に対応
したパルス数の移動量モニタ信号を発生する。こ
の移動量モニタ信号は測距回路35の入力端子D
に入力し、カウンタにプリセツトされたレンズ駆
動量を減算させる。カウンタの値が零になると、
出力端子Aからローレベルの停止信号が出力さ
れ、オアゲート47、アンドゲート48の出力は
ローレベルに反転するので、スイツチングトラン
ジスタ53,54はオフとなり、電歪素子3a,
3bは電源からしや断されて、距離調整環21の
駆動は停止される。ここでまた、受光器34及び
測距回路35により測距が行われ、合焦誤差が合
焦域に入つていれば、合焦表示をする。合焦域に
入つていない時には、再び前記と同様にレンズ駆
動が行われる。 As the distance adjustment ring 21 rotates, the slider 30 slides on the code plate 29 and generates a movement amount monitor signal with a pulse number corresponding to the movement amount of the lens. This movement amount monitor signal is input to the input terminal D of the distance measuring circuit 35.
, and subtract the preset lens drive amount from the counter. When the counter value becomes zero,
A low level stop signal is output from the output terminal A, and the outputs of the OR gate 47 and the AND gate 48 are inverted to low level, so the switching transistors 53 and 54 are turned off, and the electrostrictive elements 3a,
3b is then disconnected from the power source, and the driving of the distance adjustment ring 21 is stopped. Here again, distance measurement is performed by the light receiver 34 and the distance measuring circuit 35, and if the focusing error is within the in-focus range, an in-focus display is performed. When the lens is not in the in-focus area, the lens is driven again in the same manner as described above.
被写体が無限遠側にある場合には、測距回路3
5の出力端子Bはローレベルの無限遠側駆動方向
信号を出力するので、排他的オアゲート49は分
周器45のパルスをそのまま通し、分周器44の
パルスより位相を90°遅れたものとする。故に電
歪素子3a,3bは逆方向に進行する進行振動波
を発生し、距離調整環21は逆方向に回転し、レ
ンズ保持筒19を繰込み方向に移動させる。 When the subject is at infinity, the distance measuring circuit 3
Since the output terminal B of 5 outputs a low-level infinity side drive direction signal, the exclusive OR gate 49 passes the pulse of the frequency divider 45 as it is, and assumes that the pulse is delayed by 90 degrees in phase from the pulse of the frequency divider 44. do. Therefore, the electrostrictive elements 3a and 3b generate traveling vibration waves that travel in opposite directions, the distance adjustment ring 21 rotates in the opposite direction, and the lens holding cylinder 19 is moved in the retracting direction.
電動手動切換スイツチ31がオンされて、手動
駆動が選択された場合には、電動手動切換回路3
6はローレベルの切換信号を出力するので、オア
ゲート47の出力はハイレベルとなり、スイツチ
ングトランジスタ54をオンにする。一方、アン
ドゲート48の出力はローレベルとなり、スイツ
チングトランジスタ53をオフにする。したがつ
て、電歪素子3bには高周波電力が供給されず
に、電歪素子3aのみに高周波電力が供給され
る。そのため、固定体2には定在振動波10が発
生し、固定体2と距離調整環21の摩擦トルクが
小さくなる。そこで、外筒24の先端からわずか
に表出している握部21bを持つて、距離調整環
21を回せば、小さい手動トルクで軽く回り、レ
ンズ保持筒19は光軸方向に移動される。 When the electric manual changeover switch 31 is turned on and manual drive is selected, the electric manual changeover circuit 3
6 outputs a low level switching signal, the output of the OR gate 47 becomes high level and turns on the switching transistor 54. On the other hand, the output of the AND gate 48 becomes low level, turning off the switching transistor 53. Therefore, high frequency power is not supplied to the electrostrictive element 3b, but only to the electrostrictive element 3a. Therefore, a standing vibration wave 10 is generated in the fixed body 2, and the friction torque between the fixed body 2 and the distance adjustment ring 21 is reduced. Therefore, by holding the grip portion 21b slightly exposed from the tip of the outer cylinder 24 and turning the distance adjustment ring 21, it will turn lightly with a small manual torque, and the lens holding cylinder 19 will be moved in the optical axis direction.
測距回路35は、入力端子Cにハイレベルの切
換信号が入力することによつて、手動駆動である
ことを判別し、手動用の広い合焦域の幅を設定し
て、合焦用レンズ光学系20がその合焦域に至る
と合焦表示を行う。 The distance measuring circuit 35 determines that manual drive is being performed by inputting a high-level switching signal to the input terminal C, sets the width of a wide focusing range for manual driving, and sets the focusing lens. When the optical system 20 reaches the in-focus area, in-focus display is performed.
本実施例によれば、手動焦点調節時に、距離調
整環21を軽く動かすことができるので、手動操
作性を向上させることができる。また、次のよう
な振動波モータの利点をカメラに生かすことがで
きる。 According to this embodiment, the distance adjustment ring 21 can be moved lightly during manual focus adjustment, so manual operability can be improved. Additionally, the following advantages of vibration wave motors can be utilized in cameras.
(1) 巻線を持たないから、その製造は簡単で、人
手をあまり要しない。(1) Since it does not have a winding, it is easy to manufacture and does not require much manpower.
(2) 高価な材料の使用量を減少することができ
る。(2) The amount of expensive materials used can be reduced.
(3) 寸法が小さくなり、平型構造や細長い形にで
きる。(3) Dimensions are smaller and can be made into flat structures or elongated shapes.
(4) 低速モータを構成でき、減速機構を必要とし
ない。(4) It can be configured as a low-speed motor and does not require a reduction mechanism.
(5) 大きな始動トルクと小さな慣性モーメントを
有する。(5) It has large starting torque and small moment of inertia.
第2〜第5図において、電歪素子3a,3bが
本発明の電気−機械エネルギー変換素子に相当
し、固定体2が振動体に相当し、移動体1或いは
距離調整環21が被駆動部材に相当し、パルス発
生回路42がパルス発生源に相当し、インバータ
37、オアゲート47、アンドゲート48、排他
的オアゲート49、駆動制御回路50がモード制
御回路に相当し、電動手動切換回路36が自動手
動モード切換手段に相当する。また、第2図に示
される60が本発明の振動波モータに相当し、第
5図に示される70が制御回路に相当する。 2 to 5, the electrostrictive elements 3a and 3b correspond to the electro-mechanical energy conversion element of the present invention, the fixed body 2 corresponds to the vibrating body, and the movable body 1 or the distance adjustment ring 21 corresponds to the driven member. The pulse generation circuit 42 corresponds to a pulse generation source, the inverter 37, OR gate 47, AND gate 48, exclusive OR gate 49, and drive control circuit 50 correspond to a mode control circuit, and the electric manual switching circuit 36 corresponds to an automatic Corresponds to manual mode switching means. Further, 60 shown in FIG. 2 corresponds to the vibration wave motor of the present invention, and 70 shown in FIG. 5 corresponds to a control circuit.
図示実施例では、複数の電歪素子3a,3bを
用いているが、一つの電歪素子を複数に分極処理
したものでもよい。また、電歪素子を距離調整環
21の摩擦接触部21cに設けてもよいし、固定
体2と摩擦接触部21cとの両方に設けてもよ
い。更に、固定体2自体を電歪素子で構成するこ
ともできる。電歪素子による振動波の周波数は超
音波領域が最適である。 In the illustrated embodiment, a plurality of electrostrictive elements 3a and 3b are used, but one electrostrictive element may be polarized into a plurality of elements. Further, the electrostrictive element may be provided on the friction contact portion 21c of the distance adjustment ring 21, or may be provided on both the fixed body 2 and the friction contact portion 21c. Furthermore, the fixed body 2 itself may be composed of an electrostrictive element. The optimal frequency of the vibration waves produced by the electrostrictive element is in the ultrasonic range.
合焦誤差検出は光学的方式に限らず、超音波方
式でもよい。 Focus error detection is not limited to an optical method, but may also be an ultrasonic method.
本発明は、レンズの合焦駆動に用いられるばか
りでなく、ズームレンズ駆動、即ち、パワーズー
ム駆動の手動操作にも好適である。 The present invention is suitable not only for use in focusing drive of a lens, but also for manual operation of zoom lens drive, that is, power zoom drive.
以上説明したように、本発明によれば、手動モ
ードでの振動体と被駆動部材との摩擦接触を動摩
擦状態にし、摩擦係数を小さくすると共に、接触
面積を小さくするようにしたから、構造を複雑に
することなく、手動時の駆動負荷を軽くして、手
動操作性を良くすることができる。 As explained above, according to the present invention, the frictional contact between the vibrating body and the driven member in the manual mode is made into a dynamic friction state, and the friction coefficient is reduced and the contact area is reduced. It is possible to reduce the driving load during manual operation and improve manual operability without complication.
第1図は振動波モータの駆動原理を説明する
図、第2図は本発明において用いられる振動波モ
ータの基本的構成を示す分解図、第3図は第2図
図示の振動波モータにおける進行振動波と定在振
動波の発生を説明する図、第4図は本発明の一実
施例を示す断面図、第5図は同じく回路図であ
る。
1……移動体(被駆動部材)、2……固定体
(振動体)、3a,3b……電歪素子(電気−機械
エネルギー変換素子)、10,11……定在振動
波、12……進行振動波、13……固定胴、1
5,16……レンズ保持胴、19……レンズ保持
筒、20……合焦用レンズ光学系、21……距離
調整環(被駆動部材)、23……基筒、24……
外筒、31……電動手動切換スイツチ、32……
接片、34……受光器、35……測距回路、36
……電動手動切換回路(自動手動モード切換手
段)、37……インバータ、42……パルス発生
回路(パルス発生源)、44,45……分周器、
47……オアゲート、48……アンドゲート、4
9……排他的オアゲート、50……駆動制御回
路、37及び47〜50……モード制御回路、5
1,52……プツシユプル回路、53,54……
スイツチングトランジスタ、60……振動波モー
タ、70……制御回路。
Figure 1 is a diagram explaining the driving principle of the vibration wave motor, Figure 2 is an exploded view showing the basic configuration of the vibration wave motor used in the present invention, and Figure 3 is the progression in the vibration wave motor shown in Figure 2. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the generation of vibration waves and standing vibration waves. 1... Moving body (driven member), 2... Fixed body (vibrating body), 3a, 3b... Electrostrictive element (electrical-mechanical energy conversion element), 10, 11... Standing vibration wave, 12... ...Travelling vibration wave, 13...Fixed cylinder, 1
5, 16... Lens holding cylinder, 19... Lens holding cylinder, 20... Focusing lens optical system, 21... Distance adjustment ring (driven member), 23... Base cylinder, 24...
Outer cylinder, 31... Electric manual changeover switch, 32...
Contact piece, 34... Light receiver, 35... Distance measuring circuit, 36
...Electric manual switching circuit (automatic manual mode switching means), 37... Inverter, 42... Pulse generation circuit (pulse generation source), 44, 45... Frequency divider,
47...or gate, 48...and gate, 4
9... Exclusive OR gate, 50... Drive control circuit, 37 and 47-50... Mode control circuit, 5
1, 52... Push-pull circuit, 53, 54...
Switching transistor, 60... Vibration wave motor, 70... Control circuit.
Claims (1)
と、制御回路70とを有する駆動装置であつて、 振動波モータ60は、振動体2と、複数の電気
−機械エネルギー変換素子3a,3bとを有し、
電気−機械エネルギー変換素子3a,3bが振動
体2と一体に結合しているか、または振動体2を
兼用しており、 被駆動部材1,21は、振動波モータ60の振
動体2に接触して駆動されるものであり、 制御回路70は、パルス発生源42と、自動手
動モード切換手段36と、モード制御回路37,
47〜50とを有し、パルス発生源42が発生パ
ルスを電気−機械エネルギー変換素子3a,3b
に与えて振動波モータ60を振動駆動するもので
あり、モード制御回路37,47〜50がパルス
発生源42に対してその発生パルスモードを制御
するものであつて振動体2に進行振動波を発生さ
せる自動モードと振動体2に定在振動波を発生さ
せる手動モードとの二つのモードの作動を行うも
のであり、自動手動モード切換手段36がその一
つのモードを選択的に切り換え可能である駆動装
置。[Claims] 1. Vibration wave motor 60 and driven members 1, 21
and a control circuit 70, the vibration wave motor 60 having a vibrating body 2 and a plurality of electro-mechanical energy conversion elements 3a, 3b,
The electro-mechanical energy conversion elements 3a, 3b are integrally coupled with the vibrating body 2, or are also used as the vibrating body 2, and the driven members 1, 21 are in contact with the vibrating body 2 of the vibration wave motor 60. The control circuit 70 includes a pulse generation source 42, an automatic manual mode switching means 36, a mode control circuit 37,
47 to 50, the pulse generation source 42 converts the generated pulses into the electro-mechanical energy conversion elements 3a and 3b.
The mode control circuits 37, 47 to 50 control the pulse generation mode of the pulse generation source 42, and apply a traveling vibration wave to the vibrating body 2. It operates in two modes: an automatic mode for generating standing vibration waves and a manual mode for generating standing vibration waves in the vibrating body 2, and the automatic manual mode switching means 36 can selectively switch one of the modes. Drive device.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP57211284A JPS59101608A (en) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | drive device |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57211284A JPS59101608A (en) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | drive device |
Related Child Applications (1)
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| JPS59101608A JPS59101608A (en) | 1984-06-12 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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- 1982-12-03 JP JP57211284A patent/JPS59101608A/en active Granted
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