JP2531710Y2 - Aperture device - Google Patents
Aperture deviceInfo
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- JP2531710Y2 JP2531710Y2 JP1989103668U JP10366889U JP2531710Y2 JP 2531710 Y2 JP2531710 Y2 JP 2531710Y2 JP 1989103668 U JP1989103668 U JP 1989103668U JP 10366889 U JP10366889 U JP 10366889U JP 2531710 Y2 JP2531710 Y2 JP 2531710Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、絞り装置、詳しくは圧電セラミックス等
の超音波振動子の屈曲振動を用いてカメラ等の絞り駆動
を行うようにした絞り装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] This invention relates to a diaphragm device, and more particularly to a diaphragm device for driving a diaphragm of a camera or the like using bending vibration of an ultrasonic vibrator such as piezoelectric ceramics. Things.
［従来の技術］ カメラ等におけるレンズの絞り駆動機構は、従来、DC
モータやステッピングモータを使ったもの、ばねやレバ
ーを用いたもの等、多種多様のものが使用され、また提
案されている。例えば特開昭58-90624号公報に開示され
ている絞り制御装置は、第14図に示すようにステッピン
グモータ101を用い、減速ギヤー102,103を介して矢車10
4を回転駆動して絞り羽根105を開閉動作させて絞り口径
を制御するようにしている。[Prior art] Conventionally, a lens aperture driving mechanism in a camera or the like is a DC drive.
Various types have been used and proposed, such as those using a motor or a stepping motor, those using a spring or a lever, and the like. For example, an aperture control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-90624 uses a stepping motor 101 as shown in FIG.
4 is rotated to open / close the aperture blade 105 to control the aperture diameter.
また、実開昭57-43434号公報に記載された絞り装置
は、第15図に示す如く、絞り作動部材201に連結された
伝達環202と矢車203とをそれぞれ駆動用ばね204,205の
かけられたアーム203a,202aで連結し、絞り設定環206で
設定された絞り値まで上記ばね205の弾力によって矢車2
03を回動させ、絞り羽根207を開閉動作させて絞り径を
制御するようにしたものである。Further, in the throttle device described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-43434, as shown in FIG. 15, a drive ring 204 and 205 are applied to a transmission ring 202 and a wheel wheel 203 connected to a throttle operating member 201, respectively. The arms 205a and 202a are connected to each other, and the wheel 205 is driven by the elasticity of the spring 205 until the aperture value is set by the aperture setting ring 206.
03 is rotated to open / close the aperture blade 207 to control the aperture diameter.
また、特開昭59-96882号公報に開示のものは、第16図
に示すように振動体301,絶縁体302,電歪素子303,吸収体
304を基台305に順次積層し上記電歪素子303に駆動電圧
を印加し、超音波振動を発生させて回転体306を回転さ
せるように構成した進行波型の超音波モータを用い、上
記回転体306の回転によって抑え板307とスペーサ309と
によって回転自在に支持された絞り羽根308を開閉動作
させて絞り径を制御するようにしたものである。Further, as disclosed in JP-A-59-96882, as shown in FIG. 16, a vibrator 301, an insulator 302, an electrostrictive element 303, an absorber
304 is sequentially laminated on a base 305, a driving voltage is applied to the electrostrictive element 303, and a traveling wave type ultrasonic motor configured to generate ultrasonic vibration and rotate the rotating body 306 is used. The aperture diameter is controlled by opening and closing the aperture blade 308 rotatably supported by the holding plate 307 and the spacer 309 by the rotation of the body 306.
［考案が解決しようとする課題］ ところで、上記従来の絞り駆動機構は、構成部品が多
く、複雑でコストも高くつくという欠点があった。[Problem to be Solved by the Invention] The conventional aperture driving mechanism has a drawback that it has many components, is complicated, and is expensive.
即ち、上記実開昭57-43434号公報に記載されたよう
な、従来多く使用されてきたレバーやばねを用いた純機
械的な駆動機構（第15図参照）は、ピント調整やズーミ
ング操作時にレンズが光軸方向に前後動することによっ
てレンズ鏡筒そのものが伸び縮みをするので、長さが変
化してもレバー等の連結が外れないようにするため、ど
うしても機構が複雑化しコスト高となり、しかも組立調
整も手間がかかるという欠点があり、更に作動時にも動
作遅れや絞り羽根のバウンドが起き易いという問題があ
った。そして、また絞りを所定開口径に保持して被写界
深度を確認するようにするには、更に複雑な機構が必要
であった。That is, a purely mechanical driving mechanism using a lever or a spring (see FIG. 15), which has been widely used in the past, as described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 57-43434, is used for focus adjustment and zooming operation. As the lens moves back and forth in the optical axis direction, the lens barrel itself expands and contracts, so that the connection of levers etc. does not come off even if the length changes, the mechanism becomes complicated and the cost increases. In addition, there is a disadvantage that assembling adjustment is troublesome, and furthermore, there is a problem that the operation is delayed and the aperture blade is apt to bounce during operation. Further, in order to check the depth of field while maintaining the aperture at a predetermined aperture diameter, a more complicated mechanism is required.
また、上記特開昭58-90624号公報に記載されたような
ステッピングモータを使った駆動機構（第14図参照）
は、減速ギヤーが必要であり、ステッピングモータに通
電していないときには保持トルクが殆ど無く、振動等に
よって絞りが妄動し、絞り口径が不安定になってしまう
という不具合があり、モータ自体のコストも高かった。
また所定の値のトルクを得るには、10mmφ以上の大径の
モータを使う必要があり、駆動機構を小型化することが
できなかった。またDCモータを使用した駆動機構では大
掛りな減速ギヤー列が必要であり、騒音や振動が発生し
易い上に、制御精度が良くないしコストも高くなる。Further, a driving mechanism using a stepping motor as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-90624 (see FIG. 14)
Requires a reduction gear, and when the stepping motor is not energized, there is almost no holding torque. it was high.
Further, in order to obtain a predetermined value of torque, it is necessary to use a motor having a large diameter of 10 mmφ or more, and it has not been possible to reduce the size of the drive mechanism. In addition, a drive mechanism using a DC motor requires a large reduction gear train, so that noise and vibration are easily generated, and the control accuracy and cost are high.
また、上記特開昭59-96882号公報に開示の、進行波型
超音波モータを用いた絞り駆動機構は、進行波型超音波
モータそのものの構成が複雑なので駆動機構を小型化す
るのに適していないし、更にまた、絞りは１回転以下の
駆動しかないにも拘らず、進行波型超音波モータで絞り
を駆動させるには、通常のDCモータ等と同様に１回転以
上の回転が可能なように構成しなければならず、これも
機構を複雑，大型化している要因となっている。更に進
行波型超音波モータを絞り駆動用として使用する場合に
は、その外径が30mmφ程度のものとなる場合があり、こ
のような小型のものは非常に精度良く作ることが必要で
あるが、円環の全周に亘って均一に圧力を加えることが
大変難しいし、安定した進行波を発生させるためには共
振周波数を高く設定する必要があり、モータの効率があ
まり高くならないので、安定した回転のものを製作する
ことは困難であった。Also, the diaphragm drive mechanism using the traveling wave type ultrasonic motor disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-96882 is suitable for downsizing the drive mechanism because the configuration of the traveling wave type ultrasonic motor itself is complicated. In addition, although the diaphragm has only one rotation or less, the diaphragm can be driven by a traveling wave type ultrasonic motor to rotate one or more rotations like a normal DC motor. This is another factor that complicates and enlarges the mechanism. Furthermore, when a traveling wave type ultrasonic motor is used for driving the diaphragm, its outer diameter may be about 30 mmφ, and it is necessary to make such a small one with extremely high accuracy. , It is very difficult to apply pressure uniformly over the entire circumference of the ring, and it is necessary to set the resonance frequency high to generate a stable traveling wave. It was difficult to produce a rotating one.
従って、本考案の目的は超音波振動子の屈曲振動を巧
みに利用して、上述したような従来の絞り駆動機構の欠
点を除去し、非常に簡単な構成で小型で制御性が良く、
安定でかつ安価に製作できる絞り装置を提供するにあ
る。Therefore, the object of the present invention is to use the bending vibration of the ultrasonic vibrator skillfully to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional diaphragm drive mechanism, to have a very simple configuration, small size and good controllability,
An object of the present invention is to provide a diaphragm device that can be manufactured stably and at low cost.
［課題を解決するための手段および作用］ 本考案による絞り装置は、振動方向の異なる振動を合
成することによって、楕円運動振動もしくは円運動振動
を発生させる振動子と、第１固定部材に低摩擦部材を介
して回動自在に取り付けられ、回動されることによって
絞り羽根による開口径を変化させる矢車と、上記振動子
における、振動振幅がほぼ零となる部分を保持する保持
部材と、この保持部材と第２固定部材との間に設けら
れ、該保持部材を、上記振動子が上記矢車における低摩
擦部材との接触部分に対向する外周部分に圧接するよう
に付勢する付勢部材と、を具備したことを特徴とするも
のであって、上記振動子の楕円運動または円運動により
矢車を回動させて絞り羽根を作動して絞り開口を制御す
る。[Means and Actions for Solving the Problems] The aperture device according to the present invention combines a vibrator that generates an elliptical motion vibration or a circular motion vibration by combining vibrations having different vibration directions, and a low friction between the vibrator and the first fixed member. An arrow wheel that is rotatably mounted via a member and changes the opening diameter of the diaphragm blade by being rotated; a holding member that holds a portion of the vibrator where the vibration amplitude becomes substantially zero; An urging member provided between the member and the second fixing member, for urging the holding member so as to press the vibrator against an outer peripheral portion of the arrow wheel facing a contact portion with the low friction member; The elliptical motion or the circular motion of the vibrator rotates a wicker to operate aperture blades to control the aperture.
［実施例］ 以下、図示の実施例によって本考案を説明する。Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments.
先ず、本案の実施例を説明するに先立ち、超音波振動
子の屈曲振動の原理を第７図〜第13図により説明する。
絞り装置の駆動源として用いられる超音波振動子は、第
７図に示すような圧電セラミックスの円柱体1Aまたは第
８図に示すような圧電セラミックスの角柱体1Bの側面の
４等分位置に長さ方向と平行に設けられた分割電極2a〜
2d（第９図参照）を有して形成されている。第９図は上
記圧電セラミックスの円柱体1Aで形成された超音波振動
子１の断面（但し、円柱体のハッチングは省略してあ
る）を示したものであり、同図に示すように互いに対向
する対角線上の位置にある電極2a,2cと2b,2dを接続し、
各々に直流高電圧を印加して図の破線の示す向きに分極
しておく。First, prior to describing the embodiment of the present invention, the principle of bending vibration of the ultrasonic vibrator will be described with reference to FIGS.
The ultrasonic vibrator used as a drive source of the diaphragm device is long at four equally spaced positions on the side surface of a piezoelectric ceramic cylinder 1A as shown in FIG. 7 or a piezoelectric ceramic prism 1B as shown in FIG. Divided electrodes 2a to
2d (see FIG. 9). FIG. 9 shows a cross section of the ultrasonic vibrator 1 formed of the above-mentioned piezoelectric ceramic cylinder 1A (however, hatching of the cylinder is omitted). As shown in FIG. Connect the electrodes 2a, 2c and 2b, 2d at diagonally opposite positions,
A high DC voltage is applied to each of them to polarize them in the directions shown by the broken lines in the figure.
第10図（Ａ）（Ｂ）は、互いに隣合う電極同士を接続
し、直流電圧を印加した場合の断面方向の歪の発生状況
を示しており、破線で示した分極の向きと実線で示した
印加電圧による電界の向きが同じ場合、伸び歪が発生
し、逆向きの場合、縮み歪が発生する。第10図（Ａ）と
第10図（Ｂ）とはそれぞれ歪の発生する方向が90°異な
ることを示している。第10図（Ａ）に示すように円柱体
1Aの断面の下側が縮み、上側が伸びた場合、円柱体1Aは
長さ方向に下側が膨らむように屈曲する。また、この状
態で印加電圧の極性を逆にした場合には円柱体1Aの断面
の下側が伸び、上側が縮み、円柱体1Aは長さ方向で上側
が膨らむように屈曲する。従って、印加電圧として円柱
体1Aの屈曲運動の共振周波数に等しい周波数の交流電圧
を印加すれば、円柱体1Aは第11図に示すように上下方向
に屈曲共振を生ずる。FIGS. 10 (A) and 10 (B) show the state of occurrence of strain in the cross-sectional direction when the electrodes adjacent to each other are connected and a DC voltage is applied, and are shown by the polarization directions shown by broken lines and the solid lines. When the direction of the electric field due to the applied voltage is the same, elongation strain occurs, and when the direction is opposite, shrinkage strain occurs. FIG. 10 (A) and FIG. 10 (B) show that the directions in which the distortion occurs are different by 90 °. Cylindrical body as shown in Fig. 10 (A)
When the lower side of the cross section of 1A contracts and the upper side expands, the columnar body 1A bends so that the lower side expands in the length direction. When the polarity of the applied voltage is reversed in this state, the lower side of the cross section of the cylindrical body 1A expands, the upper side shrinks, and the cylindrical body 1A bends so that the upper side expands in the length direction. Therefore, when an AC voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the bending motion of the columnar body 1A is applied as the applied voltage, the columnar body 1A generates bending resonance in the vertical direction as shown in FIG.
同様にして第10図（Ｂ）のように電極2d,2c同士と2a,
2b同士を接続した場合は、第10図（Ａ）の方向と直角方
向、即ち第11図に示した屈曲共振と直角方向の屈曲共振
を生じる。Similarly, as shown in FIG. 10 (B), electrodes 2d and 2c are
When 2b are connected, bending resonance occurs in a direction perpendicular to the direction of FIG. 10 (A), that is, in a direction perpendicular to the bending resonance shown in FIG.
従って、各々の屈曲共振を励振する印加電圧の位相を
90°ずらせると、第12図に示すように円柱体1Aはその節
1oの部分を保持すれば、円柱体1Aの両端部および中央部
は楕円運動振動または円運動振動をする。そして、この
場合、一方の印加電圧の位相を180°変化させれば、円
振動または楕円振動の向きは逆転する。Therefore, the phase of the applied voltage that excites each bending resonance
When shifted by 90 °, the columnar body 1A
If the portion of 1o is held, both end portions and the center portion of the columnar body 1A make an elliptical motion vibration or a circular motion vibration. In this case, if the phase of one of the applied voltages is changed by 180 °, the direction of the circular vibration or the elliptical vibration is reversed.
第13図は、昇圧トランスを用いて圧電楕円運動振動子
からなる上記超音波振動子１を楕円運動振動させる場合
の電気結線図の一例である。即ち、２個の昇圧トランス
T1,T2の１次側には、それぞれV0sinωt,V0cosωｔの交
流電圧が印加されるようになっていて、トランスT1の一
方の２次巻線L1の両端は円柱体1Aの電極2a,2bにそれぞ
れ接続されると共に、トランスT2の一方の２次巻線L3の
一端と他方の２次巻線L4の一端とにそれぞれ接続されて
おり、トランスT1の他方の２次巻線L2は、その一端が電
極2dとトランスT2の他方の２次巻線L4の他端に接続さ
れ、２次巻線L2の他端は電極2cとトランスT2の他方の２
次巻線L3の他端とに接続されている。FIG. 13 is an example of an electric connection diagram in the case where the ultrasonic vibrator 1 composed of a piezoelectric elliptical motion vibrator is subjected to elliptical motion vibration using a step-up transformer. That is, two step-up transformers
An alternating voltage of V 0 sinωt and V 0 cosωt is applied to the primary sides of T 1 and T 2 , respectively. Both ends of one secondary winding L 1 of the transformer T 1 are cylindrical bodies. 1A electrode 2a, is connected respectively to 2b, are connected respectively to the one ends and the other of the secondary winding L 4 of one of the secondary winding L 3 of the transformer T 2, the transformer T 1 secondary winding L 2 of the other has one end connected to the other of the secondary winding the other end of the L 4 electrodes 2d and transformer T 2, the secondary winding and the other end of the L 2 are electrodes 2c and transformer T 2 of the other 2
It is connected to the other end of the winding L 3.
このように結線し上記電圧を印加すれば、振動子１は
その両端部および中央部が楕円振動あるいは円振動をす
る。また２個のトランスT1,T2の入力を切り換えること
により、円振動または楕円振動の向きを逆転させること
ができる。When the wires are connected in this way and the above-described voltage is applied, the vibrator 1 oscillates elliptically or circularly at both ends and the center. Further, by switching the input of the two transformers T 1 and T 2 , the direction of the circular vibration or the elliptical vibration can be reversed.
以上が本案の絞り駆動機構の駆動源である超音波振動
子１の作動原理である。The above is the operating principle of the ultrasonic vibrator 1 which is the drive source of the aperture drive mechanism of the present invention.
第１図〜第３図は、本考案の絞り装置の第１実施例を
示したものである。この絞り装置は、複数の絞り羽根３
を収納する絞りケース４と、このケース内に回動自在に
保持されて収納された複数の羽根と、この羽根を回動動
作させる矢車５と、この矢車５を回動駆動させる前記超
音波振動子１と、この超音波振動子１を保持する保持部
材６と、上記振動子１を上記矢車５の外周面の一部に圧
接させる付勢部材７とで、その主要部が構成されてい
る。1 to 3 show a first embodiment of the aperture device according to the present invention. This diaphragm device includes a plurality of diaphragm blades 3.
Case 4 for accommodating the same, a plurality of blades rotatably held and housed in the case, a wheel 5 for rotating the blades, and the ultrasonic vibration for driving the wheel 5 to rotate. The main part of the vibrator 1, a holding member 6 for holding the ultrasonic vibrator 1, and an urging member 7 for pressing the vibrator 1 against a part of the outer peripheral surface of the arrow wheel 5 are formed. .
上記絞り羽根3,絞りケース４および矢車５からなる絞
り機構は周知のものであって、各絞り羽根３の基部には
支持孔3aが穿設されていると共に、基部寄りの前面には
駆動ピン3bが植設されている。上記絞りケース４は中央
部に露光用開孔4aを有するドーナッツ状の周壁付の基板
上に、上記各絞り羽根３の支持孔3aが挿通され同羽根を
回動自在に保持する支持ピン4bが等角度位置に上記各絞
り羽根３の枚数分だけ固植されており、各絞り羽根３は
この各支持ピン4bにその支持孔3aを挿通させてケース４
の基板上に収納される。そして、この収納された各絞り
羽根３の前面側に突出する各駆動ピン3bは、上記矢車５
の絞り羽根駆動用のカム溝孔5bにそれぞれ嵌入してい
る。矢車５は中央部に露光用開孔5aを有するドーナッツ
形状の円板で形成されており、上記ケース４の前面側に
同ケース４の露光用開孔4aにその露光用開孔5aが合致す
るようにして回動自在に配設されていて、その等角度位
置に絞り羽根駆動用の各カム溝5bが穿設されている。The aperture mechanism including the aperture blade 3, the aperture case 4, and the wheel 5 is a well-known one. 3b has been planted. The aperture case 4 has a donut-shaped peripheral-walled substrate having an opening 4a for exposure at the center, and a support pin 4b through which the support hole 3a of each of the aperture blades 3 is inserted to rotatably hold the blade. The same number of aperture blades 3 as the number of the above-mentioned aperture blades 3 are fixedly implanted at equal angular positions.
Stored on the substrate. Each drive pin 3b projecting toward the front side of each of the stored diaphragm blades 3
Are inserted into the respective cam grooves 5b for driving the aperture blades. The wheel 5 is formed of a donut-shaped disc having an opening 5a for exposure at the center, and the opening 5a for exposure matches the opening 4a of the case 4 on the front side of the case 4. The cam grooves 5b for driving the aperture blades are formed at equal angular positions.
本考案では、このように構成された絞り機構を駆動す
るように前記超音波振動子１が、絞り機構の直上に光軸
Ｏと平行に配設される。即ち、この超音波振動子１は前
記楕円振動を妨げないように、振動の節1oに該当する部
分を上記保持部材６の保持部6a,6bにより支えられてい
る。上記保持部材６は超音波振動子１とほぼ同じ長さを
有する断面形状が逆チャンネル状を有する枠体で形成さ
れていて、超音波振動子１上に同超音波振動子１の上半
分を覆うように配設され、その内部の上記超音波振動子
１の節1oに対応する箇所に一体に形成された保持部6a,6
bが上記節1oの部分に当接している。In the present invention, the ultrasonic vibrator 1 is disposed immediately above the aperture mechanism and parallel to the optical axis O so as to drive the aperture mechanism configured as described above. That is, the ultrasonic vibrator 1 has the portions corresponding to the nodes 1o of the vibration supported by the holding portions 6a and 6b of the holding member 6 so as not to hinder the elliptical vibration. The holding member 6 is formed of a frame having an inverted channel shape and a cross section having substantially the same length as the ultrasonic vibrator 1, and the upper half of the ultrasonic vibrator 1 is placed on the ultrasonic vibrator 1. The holding portions 6a, 6 which are disposed so as to cover and are integrally formed inside the portion corresponding to the node 1o of the ultrasonic transducer 1 therein.
b is in contact with the above section 1o.
そして、超音波振動子１はその楕円振動の振幅がほぼ
最大となる先端部1aを前記矢車５の上周面5cの一部に当
接させている。また、上記保持部材６の後端部の下端に
は支持用突起部6cが設けられていて、この突起部6cは一
方の固定部材８上に接触している。そして、この保持部
材６の上面とその上方の一方の固定部材８との間に、上
記付勢部材７が配設されている。この付勢部材７は後端
部を上記保持部材６の上面後部にビス等で固定された板
バネで形成されており、同バネの自由端部は上方に湾曲
し先端部は保持部材６の上面先端部に当接している。従
って、同板バネの弾力は一方の固定部材８と保持部材６
間に伸張弾力として働き、これによって超音波振動子１
の自由端部が矢車５の周面に向けて押し付けられ、同超
音波振動子１の先端部1aは矢車５の上周面5cの一部に、
ある一定荷重で圧接されることになる。The ultrasonic vibrator 1 has a tip 1a at which the amplitude of the elliptical vibration becomes substantially maximum abuts a part of the upper peripheral surface 5c of the arrow wheel 5. A supporting projection 6c is provided at the lower end of the rear end of the holding member 6, and the projection 6c is in contact with one of the fixing members 8. The urging member 7 is disposed between the upper surface of the holding member 6 and one of the fixing members 8 above the holding member 6. The biasing member 7 is formed by a leaf spring having a rear end fixed to the rear of the upper surface of the holding member 6 with a screw or the like. It is in contact with the top end. Therefore, the elasticity of the leaf spring is equal to that of the one fixing member 8 and the holding member 6.
Acts as a stretch elasticity between the ultrasonic vibrator 1
Of the ultrasonic vibrator 1 is pressed against a part of the upper peripheral surface 5c of the arrow wheel 5,
It will be pressed by a certain constant load.
また、上記矢車５は上記超音波振動子１の圧接する上
周面5cに対向する下周面を含む、ほぼ下半部の周面が、
同下半部の他方の固定部材９との間に配設されたベアリ
ングボール10によって受けられていて、同矢車５の回転
摩擦が低減されるようになっている。In addition, the arrow wheel 5 has a substantially lower half peripheral surface including a lower peripheral surface opposed to an upper peripheral surface 5c of the ultrasonic vibrator 1 which is pressed against the upper surface.
It is received by a bearing ball 10 arranged between the lower half and the other fixing member 9 so that the rotational friction of the wheel 5 is reduced.
本実施例においては、上記超音波振動子１は圧電セラ
ミックスで形成された直径3mm、長さ13.7mmの円柱体1A
で構成されていて、絞り駆動時には共振周波数、約40kH
z付近の高周波駆動電圧が、その分割電極に印加される
ようになっている。In this embodiment, the ultrasonic vibrator 1 is a cylindrical body 1A made of piezoelectric ceramics having a diameter of 3 mm and a length of 13.7 mm.
The resonance frequency when driving the aperture is about 40 kHz.
A high-frequency drive voltage near z is applied to the divided electrode.
このように構成された第１実施例の絞り装置において
は、絞り駆動時に上記駆動電圧を超音波振動子１に印加
すれば、同超音波振動子１は前記屈曲振動の原理で説明
したように第12図に示す如く、楕円運動共振を起こす。
そして、その腹の部分に当たる先端部1eおよび中程の部
分は、楕円振動の振幅がほぼ最大の楕円振動を発生す
る。従って、超音波振動子１の先端部1aに圧接している
矢車５は、この楕円振動によって回転運動をし、光軸Ｏ
周りに回動する。これが回動すると、絞り羽根駆動用の
カム溝孔5bによって絞り羽根３が作動せられて所望の絞
り開口径が得られることになる。In the diaphragm device of the first embodiment configured as described above, if the above-described drive voltage is applied to the ultrasonic vibrator 1 at the time of driving the diaphragm, the ultrasonic vibrator 1 will operate as described in the principle of the bending vibration. As shown in FIG. 12, elliptic motion resonance occurs.
The tip part 1e and the middle part corresponding to the antinode generate an elliptical vibration in which the amplitude of the elliptical vibration is almost maximum. Therefore, the arrow wheel 5 which is in pressure contact with the tip portion 1a of the ultrasonic vibrator 1 rotates by the elliptical vibration, and the optical axis O
Rotate around. When this is rotated, the diaphragm blade 3 is operated by the cam groove 5b for driving the diaphragm blade, and a desired aperture diameter is obtained.
この第１実施例によれば、矢車５の外径にバラツキが
あっても保持部材６が支持用突起部6cを支点として超音
波振動子１の先端部1aに押圧力を加える向きに回動する
ので、常に超音波振動子１の矢車５に対する圧接状態が
確実に保たれる。According to the first embodiment, even if the outer diameter of the wheel 5 varies, the holding member 6 rotates in the direction of applying a pressing force to the tip 1a of the ultrasonic vibrator 1 with the support projection 6c as a fulcrum. Therefore, the pressure contact state of the ultrasonic vibrator 1 with respect to the wheel 5 is always reliably maintained.
第４図〜第６図は、本考案の第２実施例を示した絞り
装置である。この第２実施例は、超音波振動子１の矢車
５に対する圧接態様，保持部材11の振動子付勢手段，お
よび矢車５の回転摩擦軽減手段が上記第１実施例の絞り
装置と異なっている。4 to 6 show a diaphragm device according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the throttle device of the first embodiment in the manner in which the ultrasonic vibrator 1 is pressed against the wheel 5, the vibrator biasing means of the holding member 11, and the rotational friction reducing means of the wheel 5. .
即ち、圧電セラミックスで形成された超音波振動子１
は第4,5図に示す如く、その屈曲振動がほぼ最大とな
る。もう一つの箇所である振動子中央部が矢車５の上周
面5cの一部に接触している。そして、上記超音波振動子
１を矢車５に圧接させるように支える保持部材11は、上
記第１実施例の保持部材６とほぼ同様に、超音波振動子
１とほぼ同じ長さを有する断面形状が逆チャンネル状を
有する枠体で形成されていて、その内部に超音波振動子
１の節1oの部分を支える保持部11a,11bを有してなるも
のではあるが、本実施例における付勢手段は上記第１実
施例のように板バネ等を用いずに、保持部材11の上面板
の前後端縁部の中央部を上方に切り起こして弾性変形さ
せ、この前後端部の切起片11c,11dを付勢部材とし、こ
の付勢部材11c,11dを一方の固定部材８に弾圧的に当接
させている。従って、この付勢部材11c,11dの弾性力に
よって超音波振動子１の中央部は矢車５の上周面5cの一
部に圧接される。That is, the ultrasonic vibrator 1 made of piezoelectric ceramics
As shown in FIGS. 4 and 5, the bending vibration becomes almost maximum. Another part, the central part of the vibrator, is in contact with a part of the upper peripheral surface 5c of the wheel 5. The holding member 11 for supporting the ultrasonic vibrator 1 so as to be pressed against the wheel 5 has a cross-sectional shape having substantially the same length as the ultrasonic vibrator 1 in substantially the same manner as the holding member 6 of the first embodiment. Are formed by a frame having an inverted channel shape, and have holding portions 11a and 11b for supporting a portion of the node 1o of the ultrasonic vibrator 1 inside thereof. The means does not use a leaf spring or the like as in the first embodiment but cuts and raises the center of the front and rear edges of the upper surface plate of the holding member 11 upward to elastically deform it. The urging members 11c and 11d are used as urging members, and the urging members 11c and 11d are brought into resilient contact with one of the fixing members 8. Therefore, the center of the ultrasonic vibrator 1 is pressed against a part of the upper peripheral surface 5c of the arrow wheel 5 by the elastic force of the urging members 11c and 11d.
また、上記超音波振動子１の圧接される矢車５は、第
4,5図に示すように、その下半部の外周縁部の裏面側に
後方に向けて突出するボール受け用突条5dがほぼ半周に
亘って形成されている。そして、上記絞りケース４の周
壁内面の、上記突条5dに対応する箇所には段部4cが形成
されており、この段部4cと突条5dとの間にベアリングボ
ール10を介在させ、矢車５の回動摩擦を軽減させてい
る。その他の構成は上記第１実施例のものと同様であ
る。In addition, the push wheel 5 pressed against the ultrasonic vibrator 1 is
As shown in FIGS. 4 and 5, a ball receiving ridge 5d projecting rearward is formed on the rear surface side of the outer peripheral edge portion of the lower half portion over substantially half the circumference. A step 4c is formed on the inner surface of the peripheral wall of the aperture case 4 at a position corresponding to the ridge 5d, and a bearing ball 10 is interposed between the step 4c and the ridge 5d. The rotational friction of No. 5 is reduced. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
このように構成された第２実施例においても、絞り駆
動時に超音波振動子１の電極2a〜2d（第９図参照）に駆
動電圧を印加すれば、同超音波振動子１は前述した屈曲
振動の原理で説明したように楕円運動共振を起こし、腹
の部分に当たる超音波振動子１の中央部分は、楕円振動
の振幅が最大の楕円振動を生じる。よって、この中央部
分に圧接している矢車５は、この楕円振動により光軸Ｏ
の周りに回動し、絞り羽根駆動用のカム溝孔5bによって
絞り羽根３が絞り動作を行って所望の絞り開口径が形成
されることになる。Also in the second embodiment having the above-described configuration, if a drive voltage is applied to the electrodes 2a to 2d (see FIG. 9) of the ultrasonic vibrator 1 at the time of driving the diaphragm, the ultrasonic vibrator 1 is bent as described above. As described in the principle of the vibration, the elliptical motion resonance occurs, and the central portion of the ultrasonic transducer 1 which hits the antinode generates the elliptical vibration having the maximum amplitude of the elliptical vibration. Therefore, the wheel 5 that is pressed against the center portion is moved by the optical axis O due to the elliptical vibration.
, The diaphragm blade 3 performs a diaphragm operation by the cam groove 5b for driving the diaphragm blade, and a desired diaphragm opening diameter is formed.
この第２実施例は、超音波振動子１および保持部材11
を矢車５に対して光軸方向の前後に対称に構成して配設
することにより超音波振動子１の振幅の最大のところを
利用したので、極めて効率の良い安定な接触駆動力を得
ることができ、かつ板バネも不要となり構成部品点数を
一点減らすことができる。In the second embodiment, the ultrasonic vibrator 1 and the holding member 11
Are arranged symmetrically in the optical axis direction with respect to the arrow wheel 5, and the maximum amplitude of the ultrasonic vibrator 1 is used, so that an extremely efficient and stable contact driving force can be obtained. And the need for a leaf spring is eliminated, thereby reducing the number of components by one.
なお、本考案は上述の各実施例に限定されるものでは
なく、例えば超音波振動子の先端部周面を矢車の上周面
ではなく、矢車の裏面の途中に外周より径の小さい駆動
用円弧部を設け、これに超音波振動子の先端部を圧接さ
せて矢車を回転駆動させるように構成してもよく、この
ほか、本考案の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変
更は可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiments. An arc may be provided, and the tip of the ultrasonic vibrator may be pressed against the arc to rotate the wicker. In addition, various design changes are possible without departing from the gist of the present invention. It is.
［考案の効果］ 以上述べたように本考案によれば、 （１）構成部品が少なく、構造が簡単なもので組み立て
も容易で壊れにくく、コストも大変安価になる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, (1) the number of components is small, the structure is simple, the assembly is easy and hard to break, and the cost is very low.
（２）絞り静止時には、振動子の矢車への圧接力による
保持トルクが大きいので、振動等により絞り開口径が妄
動し開口径が変化するようなこともない。(2) Since the holding torque due to the pressing force of the vibrator against the arrow wheel is large when the diaphragm is stationary, there is no possibility that the diaphragm opening diameter is perturbed due to vibration or the like and the opening diameter is changed.
（３）構成部品が非常に小型、軽量であるため、これを
組み込んだレンズ本体も小型で軽量化できる。(3) Since the components are very small and light, the lens body incorporating the component can be small and light.
（４）駆動力伝達系にギヤー等を使用していないので、
作動音も非常に小さい。(4) Since no gears are used for the driving force transmission system,
The operating noise is also very low.
（５）振動子の圧接箇所と低摩擦部材による保持箇所
を、矢車上のほぼ反対位置にしたので、該矢車に不要な
モーメントが加わらず、効率の良い絞り駆動が可能にな
る。(5) Since the pressure contact portion of the vibrator and the holding position of the low friction member are substantially opposite positions on the wheel, unnecessary torque is not applied to the wheel, and efficient diaphragm driving can be performed.
等の顕著な効果を発揮し、従来の絞り装置の欠点を除去
した絞り装置を提供することができる。Thus, it is possible to provide a diaphragm device which exhibits remarkable effects such as the above and eliminates the drawbacks of the conventional diaphragm device.
第１図は、本考案の第１実施例を示す絞り装置の分解斜
視図、 第２図は、上記第１実施例の絞り装置の縦断面図、 第３図は、上記第１実施例の絞り装置の要部のみを示す
正面図、 第４図は、本考案の第２実施例を示す絞り装置の分解斜
視図、 第５図および第６図は、上記第２実施例の絞り装置の縦
断面図および要部正面図、 第７図および第８図は、圧電セラミックスで構成される
超音波振動子の一例および他の例をそれぞれ示す斜視
図、 第９図上記超音波振動子の分極方向を示す拡大断面図、 第10図（Ａ）（Ｂ）は、上記超音波振動子の分極方向に
対する印加電圧と発生歪をそれぞれ示した拡大断面図、 第11図は、上記超音波振動子の屈曲共振運動を示す線
図、 第12図は、上記超音波振動子の楕円共振運動を示す線
図、 第13図は、上記超音波振動子を楕円共振運動させる場合
の電気回路の一例を示す結線図、 第14,15,16図は、従来の絞り装置をそれぞれ示す斜視図
である。 １……超音波振動子（振動子） ３……絞り羽根 ５……矢車 6,11……保持部材 7,11c,11d……付勢部材 ８……一方の固定部材（第２固定部材） ９……他方の固定部材（第１固定部材）FIG. 1 is an exploded perspective view of a diaphragm device showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the diaphragm device of the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of a diaphragm device showing a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are perspective views of the diaphragm device of the second embodiment. 7 and 8 are perspective views showing one example and another example of an ultrasonic vibrator made of piezoelectric ceramics. FIG. 9 is a polarization diagram of the ultrasonic vibrator. 10 (A) and 10 (B) are enlarged sectional views each showing an applied voltage and a generated strain with respect to a polarization direction of the ultrasonic vibrator, and FIG. 11 is an ultrasonic vibrator. FIG. 12 is a diagram showing the elliptical resonance motion of the ultrasonic transducer, and FIG. 13 is a diagram showing the elliptical resonance motion of the ultrasonic transducer. Connection diagram showing an example of an electrical circuit of the case of elliptical resonant motion wave oscillator, a 14, 15, 16 figure is a perspective view showing a conventional diaphragm device, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic vibrator (vibrator) 3 ... Aperture blade 5 ... Arrow wheel 6,11 ... Holding member 7, 11c, 11d ... Urging member 8 ... One fixing member (second fixing member) 9 The other fixing member (first fixing member)
Claims (1)
って、楕円運動振動もしくは円運動振動を発生させる振
動子と、 第１固定部材に低摩擦部材を介して回動自在に取り付け
られ、回動されることによって絞り羽根による開口径を
変化させる矢車と、 上記振動子における、振動振幅がほぼ零となる部分を保
持する保持部材と、 この保持部材と第２固定部材との間に設けられ、該保持
部材を、上記振動子が上記矢車における低摩擦部材との
接触部分に対向する外周部分に圧接するように付勢する
付勢部材と、 を具備することを特徴とする絞り装置。An oscillator for generating an elliptical motion or a circular motion by synthesizing vibrations having different vibration directions; and a vibrator which is rotatably attached to the first fixed member via a low friction member. An arrow wheel that changes the opening diameter of the diaphragm blade by being performed, a holding member that holds a portion where the vibration amplitude is substantially zero in the vibrator, and a holding member that is provided between the holding member and the second fixing member. An urging member for urging the holding member so as to press the vibrator against an outer peripheral portion of the wheel that faces the low friction member in contact with the low friction member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989103668U JP2531710Y2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Aperture device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1989103668U JP2531710Y2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Aperture device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0349535U JPH0349535U (en) | 1991-05-15 |
| JP2531710Y2 true JP2531710Y2 (en) | 1997-04-09 |
Family
ID=31652491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989103668U Expired - Lifetime JP2531710Y2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Aperture device |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (2)
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-
1989
- 1989-09-04 JP JP1989103668U patent/JP2531710Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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