JP2000329987A

JP2000329987A - 光学機器、振動型モータ駆動制御方法、及び記憶媒体

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Publication number: JP2000329987A
Application number: JP11138352A
Authority: JP
Inventors: Junichi Murakami; 村上　　順一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】交換レンズと光学機器との間にコンバータが
装着可能な光学機器において、コンバータの装着、非装
着に拘わらず、交換レンズ内の振動型モータが能力を最
大限発揮することができるようにする。【解決手段】コンバータ（エクステンダ）が光学機器
とレンズとの間に装着されているか否かに応じて基準値
Ｐｒｅｆを、異なる値Ｐ０，Ｐ１（Ｐ０<Ｐ１）に設定
する（Ｓ１〜Ｓ３）。電気−機械エネルギー変換素子の
振動を表すＳ相信号と振動型モータの駆動周波信号との
間の位相差Ｐｔを検出し、この位相差を基準値Ｐｒｅｆ
と比較し（Ｓ４）、位相差Ｐｔが基準値Ｐｒｅｆより小
さい場合、振動型モータの回転制御に使用する駆動周波
数を増加させる（Ｓ５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器、振動型
モータ駆動制御方法、及び記憶媒体に関し、特に、弾性
体に配置された電気−機械エネルギー変換素子に周波信
号を印加して駆動力を得る振動型モータと、該振動型モ
ータの振動状態を検出する振動検出部と、前記振動型モ
ータの回転制御を行なう振動型モータ駆動回路と、前記
振動型モータにより駆動されるレンズとを具備し、光学
特性変更用コンバータを前記レンズとの間に装着可能な
光学機器、当該光学機器に適用される振動型モータ駆動
制御方法、及び当該振動型モータ駆動制御方法を実行す
るプログラムを記憶した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動体上に圧電体や電歪素子等か
らなる複数の電気−機械エネルギー変換素子を、位相差
をもって配し、これらの電気−機械エネルギー変換素子
にそれぞれ位相の異なる周波信号を印加して、振動体の
表面上に進行する波を形成し、該進行波にて、振動体に
摩擦接触するロータを駆動する方式の振動型モータが知
られている。

【０００３】電気−機械エネルギー変換素子に印加する
位相の異なる周波信号（以下、それらの位相をＡ相、Ｂ
相とする）の位相差は±９０度であり、この正負で回転
方向が決定される。またその回転速度はＡ相、Ｂ相の周
波数（以下、これを駆動周波数とする）を変化させるこ
とで所望の速度に制御することが一般的となっている。
このような振動型モータでは、駆動周波数が、振動型モ
ータが共振状態であるときの共振周波数に一致したと
き、駆動が最も高効率で高速駆動できるものの、該共振
周波数からわずかに低周波側に駆動周波数がずれると、
振動型モータは急激に回転数が落ちたり、あるいは停止
してしまう。

【０００４】図６に一般的な振動型モータ特性を示す。
図６（Ａ）は電気−機械エネルギー変換素子に印加する
周波信号の周波数に対する回転速度特性、図６（Ｂ）は
電気−機械エネルギー変換素子に印加する周波信号の周
波数に対する消費電力特性である。上記のような急激な
回転数の低下・停止を防ぐために、電気−機械エネルギ
ー変換素子の一部に、電気−機械エネルギー変換素子の
振動状態を検出するＳ相センサを設け、電気−機械エネ
ルギー変換素子の振動状態を検知して制御を行なう方式
が一般的となっている。Ｓ相センサは、電気−機械エネ
ルギー変換素子にＡ相及びＢ相の周波信号を印加した場
合に正弦波信号を出力し、その振幅は振動型モータの回
転数に比例している。つまり振動型モータの回転数が小
さい場合は信号自体の変化量が少ないことになる。

【０００５】電気−機械エネルギー変換素子の振動状態
の検出方法としては、Ｓ相センサが出力する正弦波のＳ
相信号と、Ｂ相の周波信号とを、図７に示すコンパレー
タ１０１，１０２を用いて方形波の信号ＣＯＭ＿Ｓ，Ｃ
ＯＭ＿Ｂに変換し、図８に示すように、信号ＣＯＭ＿Ｓ
の立ち上がりから信号ＣＯＭ＿Ｂの立ち上がりまでの時
間（位相差）を測定する方法がある。図８は、Ｓ相信
号、Ｂ相信号、方形波信号ＣＯＭ＿Ｓ、及び方形波信号
ＣＯＭ＿Ｂを示すタイミングチャートである。

【０００６】図６（Ｃ）は、電気−機械エネルギー変換
素子に印加する周波信号の周波数に対する方形波信号Ｃ
ＯＭ＿Ｓ，ＣＯＭ＿Ｂの位相差特性を示す。この図から
分かるように、駆動周波数が大きくなるにつれて（すな
わち、振動型モータの回転速度が低下するにつれて）、
位相差が大きくなる。

【０００７】この特性を利用して、測定した位相差が、
あらかじめ設定しておいた値以下になった場合は、Ａ
相、Ｂ相の駆動周波数を高周波側に変更するようにす
る。これにより、振動型モータの回転数が低下し、電気
−機械エネルギー変換素子の振動状態が共振状態に陥る
ことを防止することができる。

【０００８】ところで、こうした振動型モータをレンズ
駆動に用いた光学機器として一眼レフカメラがある。一
眼レフカメラでは一般に、カメラ本体に対してレンズを
着脱して交換できる構成になっており、交換レンズ内
に、焦点距離や絞り等を可変するための振動型モータ
と、該振動型モータを駆動制御する制御装置とが設けら
れており、振動型モータ及び制御装置にはカメラ本体か
ら電源が供給される。

【０００９】カメラから交換レンズへ供給できる電力に
は限度があるので、交換レンズでは、所定の消費電力範
囲で振動型モータを駆動制御する必要がある。前述のよ
うに、振動型モータを共振周波数より僅か小さい駆動周
波数で駆動した場合における急激な回転数の低下・停止
を防ぐために、電気−機械エネルギー変換素子の一部に
振動状態を検出するＳ相センサを設けて位相差を検出
し、共振周波数近傍での駆動を回避するようにしている
が、交換レンズにおいてはさらに消費電力を管理するた
めにも、こうした制御方式を利用している。

【００１０】すなわち、図６（Ｂ）に示すように、共振
周波数に近づくに伴ない消費電力が増加する特性である
ので、交換レンズ内の振動型モータが許される電力消費
の上限を、例えばＷｓとした場合、この消費電力値Ｗｓ
に対応する位相差値Ｐｓを求め、上記制御方式で得られ
る位相差が位相差値Ｐｓよりも小さくならないように、
駆動周波数を制御する。これにより、交換レンズ内の振
動型モータが消費する電力を消費電力値Ｗｓ以下に保持
することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の交換
レンズとカメラ本体との間には、焦点距離を拡大するた
めのコンバータ（エクステンダ）を装着することが可能
である。コンバータが装着された場合、図９に示すよう
に、カメラ本体１０５から交換レンズ１０３への電力供
給はコンバータ１０４を介することになる。図９は、カ
メラ本体と交換レンズとの間にコンバータが装着された
ときの電力供給状態を示す図である。

【００１２】なお、電力供給ラインがコンバータ１０４
内を通過する際、コンバータ１０４内での線路の内部抵
抗により電力が消費されるので、交換レンズ１０３が消
費可能な電力は、消費電力値Ｗｓからコンバータ１０４
内損失分を差し引いた電力Ｗｃとなる。したがって、コ
ンバータ１０４が装着されることを考慮して、消費電力
値Ｗｃに対応する位相差値Ｐｃを求め、上記制御方式で
得られる位相差が位相差値Ｐｃよりも小さくならないよ
うに、振動型モータの駆動周波数を制御するようにする
必要がある。

【００１３】しかし、このようにコンバータ１０４が装
着されることを考慮して、消費電力値Ｗｃを上限にし
て、振動型モータの駆動周波数を制御した場合、コンバ
ータ１０４が装着されないときも、コンバータ装着時と
同じ電力上限で駆動制御される。つまり、コンバータ１
０４が装着されないときには、振動型モータで消費でき
る電力上限はＷｓであり、振動型モータの回転速度をも
っと上げることができるにも拘わらず、十分な能力を発
揮できないという問題があった。

【００１４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、交換レンズと光学機器との間にコンバ
ータが装着可能な光学機器において、コンバータの装
着、非装着に拘わらず、交換レンズ内の振動型モータが
能力を最大限発揮することができる光学機器、振動型モ
ータ駆動制御方法、及び記憶媒体を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明によれば、弾性体に配置された
電気−機械エネルギー変換素子に周波信号を印加して駆
動力を得る振動型モータと、該振動型モータの振動状態
を検出する振動検出部から出力された信号と前記周波信
号との間の位相差を検出する位相差検出手段と、該位相
差検出手段の検出した位相差を、あらかじめ設定された
基準値と比較する比較手段と、該比較手段による比較の
結果に基づき前記振動型モータの回転制御を行なう振動
型モータ駆動回路と、前記振動型モータにより駆動され
るレンズとを具備し、光学特性変更用コンバータを前記
レンズとの間に装着可能な光学機器において、前記基準
値の値を、前記コンバータが装着された場合と装着され
ない場合とで異なる値に変更する基準値変更手段を有す
ることを特徴とする。

【００１６】また、請求項６記載の発明によれば、弾性
体に配置された電気−機械エネルギー変換素子に周波信
号を印加して駆動力を得る振動型モータと、該振動型モ
ータの振動状態を検出する振動検出部と、前記振動型モ
ータの回転制御を行なう振動型モータ駆動回路と、前記
振動型モータにより駆動されるレンズとを具備し、光学
特性変更用コンバータを前記レンズとの間に装着可能な
光学機器に適用される振動型モータ駆動制御方法におい
て、前記コンバータが前記光学機器と前記レンズとの間
に装着されているか否かに応じて基準値を異なる値に設
定する基準値設定ステップと、前記振動検出部から出力
された信号と前記周波信号との間の位相差を検出する位
相差検出ステップと、前記位相差検出ステップで検出さ
れた位相差を、前記基準値設定ステップで設定された基
準値と比較する比較ステップと、前記比較ステップによ
る比較の結果に基づき前記振動型モータの回転制御を行
なう回転制御ステップとを有することを特徴とする。

【００１７】さらに、請求項１１記載の発明によれば、
弾性体に配置された電気−機械エネルギー変換素子に周
波信号を印加して駆動力を得る振動型モータと、該振動
型モータの振動状態を検出する振動検出部と、前記振動
型モータの回転制御を行なう振動型モータ駆動回路と、
前記振動型モータにより駆動されるレンズとを具備し、
光学特性変更用コンバータを前記レンズとの間に装着可
能な光学機器に適用される振動型モータ駆動制御方法を
プログラムとして記憶した、コンピュータにより読み出
し可能な記憶媒体において、前記振動型モータ駆動制御
方法が、前記コンバータが前記光学機器と前記レンズと
の間に装着されているか否かに応じて基準値を異なる値
に設定する基準値設定ステップと、前記振動検出部から
出力された信号と前記周波信号との間の位相差を検出す
る位相差検出ステップと、前記位相差検出ステップで検
出された位相差を、前記基準値設定ステップで設定され
た基準値と比較する比較ステップと、前記比較ステップ
による比較の結果に基づき前記振動型モータの回転制御
を行なう回転制御ステップとを有することを特徴とす
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。

【００１９】図２は、本発明に係る光学機器である一眼
レフカメラ、並びにコンバータ及び交換レンズの構成を
示すブロック図である。

【００２０】図２において、１はレンズ、２は焦点距離
を拡大するコンバータであるところのエクステンダ、３
はカメラ本体である。

【００２１】レンズ１において、４はレンズマイコン
（マイクロコンピュータ）であり、カメラ本体３との間
に設けられた通信用のライン５ａ，５ｂ，５ｃを通じ
て、カメラマイコン（マイクロコンピュータ）１４と通
信を行う。ライン５ａはクロック信号用、ライン５ｂは
カメラマイコン１４からレンズマイコン４への信号伝達
用、ライン５ｃはレンズマイコン４からカメラマイコン
１４への信号伝達用である。レンズマイコン４は、カメ
ラマイコン１４との通信によって、フォーカス駆動系
６、絞り駆動系７の動作制御を行う。

【００２２】フォーカス駆動系６は後述する振動型モー
タ及びその駆動回路から構成され、レンズマイコン４か
らの指令値によって不図示の焦点調節用のレンズを駆動
してフォーカシングを行う。なお、絞り駆動系７も、振
動型モータ及びその駆動回路から構成され、レンズマイ
コン４からの指令値によって不図示の絞りを駆動して、
設定された位置まで絞るか又は開放状態に復帰させると
いう動作を行うが、ここでは、フォーカス駆動系６を例
にとって説明する。

【００２３】レンズマイコン４は、レンズ内の状態（ズ
ーム位置、フォーカス位置、絞り値など）や、レンズに
関する情報（開放絞り値、焦点距離、測距演算に必要な
データなど）を、前記通信用ライン５ｃを介してカメラ
マイコン１４へ伝達することも行う。また、レンズマイ
コン４にはエクステンダ用ライン５ｄ，５ｅ，５ｆが接
続され、レンズマイコン４はそれらのラインを介して伝
達される信号の状態を確認し、装着されているエクステ
ンダの種類を判別する。

【００２４】前述のレンズマイコン４、フォーカス駆動
系６、絞り駆動系７に対しては、信号処理系電源（Ｖｄ
ｄ）ライン５ｇ、信号処理系グランド用ライン５ｈ、駆
動系電源（Ｖｂａｔ）ライン５ｉ、駆動系グランド用ラ
イン５ｊを通じてカメラ内電源８から電源供給が行われ
る。

【００２５】エクステンダ２内には、レンズ１とカメラ
本来３とを繋ぐ通信ライン及び電源ラインが具備されて
いる。また、レンズ１のエクステンダ用ライン５ｄ，５
ｅ，５ｆに対し、エクステンダ２では所定の接続処理を
ほどこしており、レンズマイコン４は、装着されている
エクステンダ２の種類を判別できるようになっている。
この所定の接続処理とは、例えばライン５ｅ，５ｆ間を
ショートする処理等である。レンズマイコン４は、ライ
ン５ｄ，５ｅ，５ｆが相互に未接続状態であればエクス
テンダ２は未装着と判断し、一方例えば、ライン５ｅ，
５ｆ間がショートされていれば、所定倍率のエクステン
ダが装着されているものと判断する。

【００２６】カメラ本体３内には、電気系として測距部
９、測光部１０、シャッタ部１１、表示部１２、その他
の制御部１３、及び、これらの動作開始・停止などの制
御、露出演算、測距演算などを行うカメラマイコン１４
が内蔵されている。これらの電気系に対しても、電源が
カメラ内電源８より供給される。

【００２７】また、１５は測光や測距を開始させるため
のスイッチであり、１６はレリーズ動作を開始させるた
めのレリーズスイッチであり、これらは一般的には２段
ストロークスイッチで構成され、第１ストロークでスイ
ツチ１５がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチ
１６がＯＮになる。１７は露出モード選択スイッチであ
り、露出モード変更は、該スイッチ１７のＯＮ，ＯＦＦ
で行ったり、該スイッチ１７と他の操作部材との同時操
作により行う方法などがある。

【００２８】図３は、レンズマイコン４、フォーカス駆
動系６の振動型モータ、及びその駆動回路を示す。駆動
回路は、駆動周波数を変化させることで振動型モータの
速度制御を行なうタイプとなっている。なお、ここでは
説明を省略するが、絞り駆動系７における振動型モータ
及びその駆動回路も同様な構成となっている。

【００２９】レンズマイコン４は、前述のようにカメラ
本体３と通信等を行う他に、振動型モータの制御をつか
さどる。このマイコン４は、振動型モータヘ印加する周
波信号の駆動周波数を作り出すための周波数ジェネレー
タ機能と、振動型モータの位相検出を行なうためのタイ
マカウンタ機能（信号キャプチャ機能付き）を具備して
いる。

【００３０】２１は昇圧型ＤＣＤＣコンバータユニット
であり、該ユニットにはライン５ｉ，５ｊを介して電源
がカメラ本体３より接続される。このユニットはマイコ
ン４によって動作／非動作を制御できるように構成され
ている。２２はレギュレータであり、カメラ本体３のカ
メラ内電源８よりライン５ｇ，５ｈを介して供給される
信号処理系電源（Ｖｄｄ）をマイコン４へ安定的に供給
するためのレギュレータである。また、レギュレータ２
２の出力電圧は、位相検出の基準電源としても使用され
る。

【００３１】２３はＡ相周波信号側のインバータ、２４
はＢ相周波信号側のインバータ、２５は振動型モータへ
Ａ相駆動電圧を供給する側のスイッチングＮＰＮトラン
ジスタ、２６は振動型モータへＢ相駆動電圧を供給する
側のスイッチングＮＰＮトランジスタ、２７は振動型モ
ータへＡ相駆動電圧を供給する側のスイッチングＮＰＮ
トランジスタ、２８は振動型モータへＢ相駆動電圧を供
給する側のスイッチングＮＰＮトランジスタである。

【００３２】Ａ相側のインバータ２３の入力端子とＡ相
側ＮＰＮトランジスタ２７のベースとがそれぞれレンズ
マイコン４のＡ相側周波数ジェネレータ出力端子に接続
され、レンズマイコン４の出力論理によって振動型モー
タにＡ相駆動電圧が印加される構成となっている。同様
に、Ｂ相側のインバータ２４の入力端子とＢ相側ＮＰＮ
トランジスタ２８のベースとがそれぞれレンズマイコン
４のＢ相側周波数ジェネレータ出力端子に接続され、レ
ンズマイコン４の出力論理によって振動型モータにＢ相
駆動電圧が印加される構成となっている。

【００３３】２９はＡ相側コイル、３０はＢ相側コイ
ル、３１はＡ相側コンデンサ、３２はＢ相側コンデンサ
である。Ａ相側コイル２９とＡ相側コンデンサ３１とを
電源に対し直列接続することによって、印加される駆動
周波数に応じたＡ相の昇圧電圧が振動型モータに印加さ
れる。同様に、Ｂ相側コイル３０とＢ相側コンデンサ３
２とを電源に対し直列接続することによって、印加され
る駆動周波数に応じたＢ相の昇圧電圧が振動型モータの
に印加される。

【００３４】３３は振動型モータのＡ相側電極、３４は
振動型モータのＢ相側電極、３５は振動型モータのＳ相
電極、３６は圧電セラミック、３７はＧＮＤ電極であ
る。Ａ相側電極３３にＡ相昇圧駆動電圧を、Ｂ相側電極
３４にＢ相昇圧駆動電圧を印加することで圧電セラミッ
ク３６が歪曲する。Ａ相に対するＢ相の位相を±９０度
変えることで、振動体と回転部との接触面に楕円運動が
発生して回転部が回転する。

【００３５】３８はレギュレータ２２の出力電圧を１／
２にするための分圧回路であり、コンパレータ４５，４
６のスレッショルド電圧を生成する。３９と４０はＢ相
駆動電圧のレベルシフト用の抵抗、４１と４２は、Ｓ相
信号用のハイパスフィルターを構成するコンデンサ及び
抵抗、４３と４４はＢ相信号用のハイパスフィルターを
構成するコンデンサ及び抵抗である。４５はＢ相側のコ
ンパレータであり、レギュレータ２２の出力電圧の１／
２を基準にして、Ｂ相信号を方形波に変換する。４６は
Ｓ相側のコンパレータであり、レギュレータ２２の出力
電圧の１／２を基準にして、Ｓ相信号を方形波に変換す
る。図４は、コンパレータ４５，４６から出力される信
号波形を示したタイミングチャートである。

【００３６】図５（Ａ）は圧電セラミック３６に印加さ
れる駆動電圧の周波数に対する回転速度特性、図５
（Ｂ）は圧電セラミック３６に印加される駆動電圧の周
波数に対する位相差（図４に示すＳ相とＢ相との位相
差）特性、図５（Ｃ）は圧電セラミック３６に印加され
る駆動電圧の周波数に対する消費電力特性である。

【００３７】以下に、図３の回路の動作を説明する。

【００３８】レンズマイコン４は、振動型モータを駆動
する場合、ＤＣＤＣコンバータユニット２１を動作さ
せ、ライン５ｉから供給される駆動系電源電圧Ｖｂａｔ
を昇圧する。通常はここで約５倍〜１０倍程度昇圧して
いるのが一般的である。

【００３９】次にレンズマイコン４は、内部の周波数ジ
ェネレータ回路を起動させて、互いに９０°の位相差を
もったＡ相、Ｂ相信号を発生し、これらの信号によって
トランジスタ２５，２６，２７，２８をスイッチング制
御している。

【００４０】例えば、レンズマイコン４から出力された
Ａ相信号の電圧が５Ｖの場合、インバータ２３の出力信
号はＬｏレベルとなり、トランジスタ２５はＯＦＦする
とともに、トランジスタ２７はＯＮし、コイル２９へ印
加されるＡ相電圧は低くなる。逆にレンズマイコン４か
ら出力されたＡ相信号の電圧が０Ｖの場合、インバータ
２３の出力信号はＨｉレベルとなり、トランジスタ２５
はＯＮするとともに、トランジスタ２７はＯＦＦし、コ
イル２９へ印加されるＡ相電圧は高くなる。こうしたＡ
相電圧がコイル２９とコンデンサ３１との直列回路に印
加され、これによって、コイル２９とコンデンサ３１と
の接続点の電圧が昇圧される。通常はここで約３倍〜４
倍程度昇圧される。この昇圧された電圧が圧電セラミッ
ク３６のＡ相側電極３３に供給される。

【００４１】同様に、レンズマイコン４から出力された
Ｂ相信号に基づきトランジスタ２６０，２８がスイッチ
ングされ、得られたＢ相電圧がコイル３０とコンデンサ
３２との直列回路に印加され、これによって、コイル３
０とコンデンサ３２との接続点の電圧が昇圧される。こ
の昇圧された電圧が圧電セラミック３６のＢ相側電極３
４に供給される。

【００４２】かくして、圧電セラミック３６に進行波が
発生し、振動型モータが回転を開始する。

【００４３】レンズマイコン４は振動型モータが回転を
開始するまで、内部のタイマカウンタで時間を計測し、
その計測値があらかじめ設定された値に達すると、タイ
マカウンタをリセットし、今度はタイマカウンタを位相
差検出用に使用する。

【００４４】すなわち、図４に示すように、レンズマイ
コン４は、コンパレータ４６から出力されるＳ相信号の
立ち上がりによって、タイマカウンタにカウントを開始
させ、コンパレータ４５から出力されるＢ相信号の立ち
上がりによって、タイマカウンタのカウンタ値を読み取
り、内部メモリに記憶する。このカウンタ値は、Ｂ相信
号とＳ相信号との位相差に相当する。

【００４５】レンズマイコン４は、この内部メモリの値
が更新される度に割り込み処理を実行する。割り込み処
理では、内部メモリに記憶されたＢ相信号とＳ相信号と
の位相差データＰｔを、あらかじめ設定されている基準
値Ｐｒｅｆと比較し、その値以下の場合は現在の駆動周
波数を高周波側に移動する。かくして、振動型モータの
振動状態を共振状態より離すことができ、振動状態が共
振点を超えて振動型モータの回転速度が急落することを
防止できる。

【００４６】本発明においては、前述のあらかじめ設定
されている基準値Ｐｒｅｆを、エクステンダ２の装着ま
たは非装着に応じて、異なる値に切換える。これを、図
１を参照して説明する。

【００４７】図１は、本発明に係る振動型モータにおけ
る消費電力制御の手順を示すフローチャートである。本
制御は、Ｂ相信号とＳ相信号との位相差データＰｔを格
納する内部メモリの値が更新される度に、レンズマイコ
ン４において実行される。以下、ステップ番号（Ｓ）に
沿って説明する。

【００４８】［Ｓ１］エクステンダ２がレンズ１とカメ
ラ本体３との間に装着されているか否かを判別する。装
着されていればステップＳ３へ、装着されていなければ
ステップＳ２へ進む。レンズマイコン４は前述のよう
に、装着、非装着をエクステンダ用ライン５ｄ，５ｅ，
５ｆの接続状態から判断する。

【００４９】［Ｓ２］基準値Ｐｒｅｆに値Ｐ０を設定す
る。

【００５０】［Ｓ３］基準値Ｐｒｅｆに、値Ｐ０より大
きい値Ｐ１を設定する。

【００５１】［Ｓ４］Ｂ相信号とＳ相信号との位相差デ
ータＰｔを基準値Ｐｒｅｆと比較する。その結果、位相
差データＰｔが基準値Ｐｒｅｆより小さい場合は、振動
型モータの消費電力が、所定の消費電力上限値を超えて
しまうと判断されてステップＳ５へ進み、一方、位相差
データＰｔが基準値Ｐｒｅｆ以上である場合は、振動型
モータの消費電力が、所定の消費電力上限値を超えるこ
とはないと判断して、本処理を終了する。

【００５２】［Ｓ５］駆動周波数を所定量だけ大きくす
る。

【００５３】値Ｐ０，Ｐ１はあらかじめＲＯＭ等に設定
しておく位相差データであり、値Ｐ０は、図５（Ｂ），
（Ｃ）に示すように、エクステンダ２の非装着時に振動
型モータで消費可能な上限電力値Ｗ０から決定されるも
のであり、また値Ｐ１は、エクステンダ２の装着時に振
動型モータで消費可能な上限電力値Ｗ１から決定される
ものである。上限電力値Ｗ１は、電力値Ｗ０から、エク
ステンダ２の内部で発生する損失電力Ｗｅを差し引いて
得られる値である。

【００５４】本処理により、図５に示すように、エクス
テンダ２の装着時には、位相差データＰｔがＰ１以上と
なり、消費電力はＷ１以下、回転速度はＮ１以下とな
る。しかし、エクステンダ２の非装着時には、位相差デ
ータＰｔが値Ｐ０以上となり、電力消費がＷ０まで許さ
れ、したがって回転速度はＮ０まで上げることが可能で
ある。

【００５５】なお、上記実施の形態では、図１に示す処
理が、位相差が検出されて内部メモリの値が更新される
度に実行されるが、これでは、レンズマイコン４で行わ
れる他の処理が遅くなるため、図１に示す処理を定期的
に行うようにしてもよい。

【００５６】また、ステップＳ１〜Ｓ３での基準値Ｐｒ
ｅｆの設定を、エクステンダ２の脱着があった時だけに
行うようにしてもよい。

【００５７】なお、本発明を、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、あるいは１つの機器からなる
装置に適用してもよい。

【００５８】また、前述した実施形態の機能を実現する
ソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体
を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムある
いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記
憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行
することによっても、本発明が達成されることは言うま
でもない。

【００５９】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が、前述の実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
が本発明を構成することになる。

【００６０】プログラムコードを供給するための記憶媒
体として、例えば、フロッピィディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００６１】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、前述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが
実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって
前述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に
含まれることは言うまでもない。

【００６２】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現さ
れる場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１、請求項６
または請求項１１記載の発明によれば、交換レンズと光
学機器との間にコンバータが装着可能な光学機器におい
て、コンバータが光学機器とレンズとの間に装着されて
いるか否かに応じて基準値を異なる値に設定する。そし
て、電気−機械エネルギー変換素子の振動検出部から出
力された信号と振動型モータを駆動制御する周波信号と
の間の位相差を検出し、検出された位相差を、前記基準
値と比較し、この比較の結果に基づき振動型モータの回
転制御を行なう。

【００６４】これにより、コンバータの装着、非装着に
拘わらず、交換レンズ内の振動型モータが能力を最大限
発揮することができる。すなわち、コンバータ非装着時
にはより高速な振動型モータ駆動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振動型モータにおける消費電力制
御の手順を示すフローチャートである。

【図２】本発明に係る光学機器である一眼レフカメラ、
並びにコンバータ及び交換レンズの構成を示すブロック
図である。

【図３】レンズマイコン、フォーカス駆動系の振動型モ
ータ、及びその駆動回路を示す回路図である。

【図４】コンパレータから出力される信号波形を示した
タイミングチャートである。

【図５】（Ａ）は圧電セラミックに印加される駆動電圧
の周波数に対する回転速度特性、（Ｂ）は圧電セラミッ
クに印加される駆動電圧の周波数に対する位相差特性、
（Ｃ）は圧電セラミックに印加される駆動電圧の周波数
に対する消費電力特性を示す図である。

【図６】一般的な振動型モータ特性を示す図である。
（Ａ）は電気−機械エネルギー変換素子に印加する周波
信号の周波数に対する回転速度特性、（Ｂ）は電気−機
械エネルギー変換素子に印加する周波信号の周波数に対
する消費電力特性、（Ｃ）は電気−機械エネルギー変換
素子に印加する周波信号の周波数に対する位相差特性を
示す図である。

【図７】コンパレータの構成を示す回路図である。

【図８】Ｓ相信号、Ｂ相信号、方形波信号ＣＯＭ＿Ｓ、
及び方形波信号ＣＯＭ＿Ｂを示すタイミングチャートで
ある。

【図９】カメラ本体と交換レンズとの間にコンバータが
装着されたときの電力供給状態を示す図である。

【符号の説明】

１レンズ２エクステンダ（コンバータ）３カメラ本体（光学機器）４レンズマイコン（位相差検出手段、比較手段、基準
値変更手段）６フォーカス駆動系７絞り駆動系８カメラ内電源１４カメラマイコン２１ＤＣＤＣコンバータユニット２２レギュレータ２３，２４インバータ２５，２６，２７，２８ＮＰＮトランジスタ２９，３０コイル３１，３２コンデンサ３３Ａ相側電極３４Ｂ相側電極３５Ｓ相電極（振動検出部）３６圧電セラミック（電気−機械エネルギー変換素
子）３７ＧＮＤ電極３８分圧回路４５，４６コンパレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性体に配置された電気−機械エネルギ
ー変換素子に周波信号を印加して駆動力を得る振動型モ
ータと、該振動型モータの振動状態を検出する振動検出
部から出力された信号と前記周波信号との間の位相差を
検出する位相差検出手段と、該位相差検出手段の検出し
た位相差を、あらかじめ設定された基準値と比較する比
較手段と、該比較手段による比較の結果に基づき前記振
動型モータの回転制御を行なう振動型モータ駆動回路
と、前記振動型モータにより駆動されるレンズとを具備
し、光学特性変更用コンバータを前記レンズとの間に装
着可能な光学機器において、前記基準値の値を、前記コンバータが装着された場合と
装着されない場合とで異なる値に変更する基準値変更手
段を有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】前記基準値変更手段は、前記コンバータ
が装着された場合の基準値の値を、前記コンバータが装
着されない場合の基準値の値よりも大きくすることを特
徴とする請求項１記載の光学機器。
【請求項３】前記振動型モータ駆動回路は、前記比較
手段による比較の結果、前記位相差検出手段の検出した
位相差が前記基準値より小さい場合、前記振動型モータ
の回転制御に使用する駆動周波数を増加させることを特
徴とする請求項１または請求項２記載の光学機器。
【請求項４】前記コンバータは、前記光学機器と前記
レンズとの間に装着されるとともに、前記光学機器から
前記コンバータを介して前記レンズの前記振動モータへ
電源供給がされることを特徴とする請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の光学機器。
【請求項５】前記基準値変更手段は、前記コンバータ
が装着された場合の基準値の値を、前記コンバータが装
着されない場合の基準値の値よりも所定量だけ大きく
し、前記所定量は、前記光学機器から前記コンバータを介し
て前記レンズの前記振動モータへ電源供給がされる際に
前記コンバータで消費される電力量に対応して決定され
る値であることを特徴とする請求項４記載の光学機器。
【請求項６】弾性体に配置された電気−機械エネルギ
ー変換素子に周波信号を印加して駆動力を得る振動型モ
ータと、該振動型モータの振動状態を検出する振動検出
部と、前記振動型モータの回転制御を行なう振動型モー
タ駆動回路と、前記振動型モータにより駆動されるレン
ズとを具備し、光学特性変更用コンバータを前記レンズ
との間に装着可能な光学機器に適用される振動型モータ
駆動制御方法において、前記コンバータが前記光学機器と前記レンズとの間に装
着されているか否かに応じて基準値を異なる値に設定す
る基準値設定ステップと、前記振動検出部から出力された信号と前記周波信号との
間の位相差を検出する位相差検出ステップと、前記位相差検出ステップで検出された位相差を、前記基
準値設定ステップで設定された基準値と比較する比較ス
テップと、前記比較ステップによる比較の結果に基づき前記振動型
モータの回転制御を行なう回転制御ステップとを有する
ことを特徴とする振動型モータ駆動制御方法。
【請求項７】前記基準値設定ステップは、前記コンバ
ータが装着された場合の基準値の値を、前記コンバータ
が装着されない場合の基準値の値よりも大きい値に設定
することを特徴とする請求項６記載の振動型モータ駆動
制御方法。
【請求項８】前記回転制御ステップは、前記比較ステ
ップによる比較の結果、前記位相差検出ステップで検出
された位相差が前記基準値より小さい場合、前記振動型
モータの回転制御に使用する駆動周波数を増加させるこ
とを特徴とする請求項６または請求項７記載の振動型モ
ータ駆動制御方法。
【請求項９】前記コンバータは、前記光学機器と前記
レンズとの間に装着されるとともに、前記光学機器から
前記コンバータを介して前記レンズの前記振動モータへ
電源供給がされることを特徴とする請求項６乃至請求項
８のいずれかに記載の振動型モータ駆動制御方法。
【請求項１０】前記基準値設定ステップは、前記コン
バータが装着された場合の基準値の値を、前記コンバー
タが装着されない場合の基準値の値よりも所定量だけ大
きく設定し、前記所定量は、前記光学機器から前記コンバータを介し
て前記レンズの前記振動モータへ電源供給がされる際に
前記コンバータで消費される電力量に対応して決定され
る値であることを特徴とする請求項９記載の振動型モー
タ駆動制御方法。
【請求項１１】弾性体に配置された電気−機械エネル
ギー変換素子に周波信号を印加して駆動力を得る振動型
モータと、該振動型モータの振動状態を検出する振動検
出部と、前記振動型モータの回転制御を行なう振動型モ
ータ駆動回路と、前記振動型モータにより駆動されるレ
ンズとを具備し、光学特性変更用コンバータを前記レン
ズとの間に装着可能な光学機器に適用される振動型モー
タ駆動制御方法をプログラムとして記憶した、コンピュ
ータにより読み出し可能な記憶媒体において、前記振動型モータ駆動制御方法が、前記コンバータが前記光学機器と前記レンズとの間に装
着されているか否かに応じて基準値を異なる値に設定す
る基準値設定ステップと、前記振動検出部から出力された信号と前記周波信号との
間の位相差を検出する位相差検出ステップと、前記位相差検出ステップで検出された位相差を、前記基
準値設定ステップで設定された基準値と比較する比較ス
テップと、前記比較ステップによる比較の結果に基づき前記振動型
モータの回転制御を行なう回転制御ステップとを有する
ことを特徴とする記憶媒体。
【請求項１２】前記基準値設定ステップは、前記コン
バータが装着された場合の基準値の値を、前記コンバー
タが装着されない場合の基準値の値よりも大きい値に設
定することを特徴とする請求項１１記載の記憶媒体。
【請求項１３】前記回転制御ステップは、前記比較ス
テップによる比較の結果、前記位相差検出ステップで検
出された位相差が前記基準値より小さい場合、前記振動
型モータの回転制御に使用する駆動周波数を増加させる
ことを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の記
憶媒体。
【請求項１４】前記コンバータは、前記光学機器と前
記レンズとの間に装着されるとともに、前記光学機器か
ら前記コンバータを介して前記レンズの前記振動モータ
へ電源供給がされることを特徴とする請求項１１乃至請
求項１３のいずれかに記載の記憶媒体。
【請求項１５】前記基準値設定ステップは、前記コン
バータが装着された場合の基準値の値を、前記コンバー
タが装着されない場合の基準値の値よりも所定量だけ大
きく設定し、前記所定量は、前記光学機器から前記コンバータを介し
て前記レンズの前記振動モータへ電源供給がされる際に
前記コンバータで消費される電力量に対応して決定され
る値であることを特徴とする請求項１４記載の記憶媒
体。