JP2013178396A - Camera - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera that achieves reduction in an operation sound of an oscillating actuator upon photographing a moving image.SOLUTION: A camera 1 according to the present invention comprises: oscillation actuators 10 and 50 that use drive force generated on a drive plane by oscillation of electro machine conversion elements 13 and 53 to drive a lens L3; a drive controller 41 that gives two drive signals to the oscillation actuators 10 and 50; and a photographic mode setting part 47 that can select a moving image photographic mode. When the photographic mode setting part 47 selects the moving image photographic mode, the drive controller 41 changes a phase difference of the two drive signals in a state where a voltage of the two drive signals is kept constant, and changes frequencies of the two drive signals in association with the changed phase difference. Thereby, velocity of the oscillation actuators 10 and 50 is changeable.

Description

本発明は、振動アクチュエータを備えるカメラに関するものである。   The present invention relates to a camera including a vibration actuator.

振動アクチュエータは、圧電体の伸縮を利用して弾性体の駆動面に進行性振動波(以下、進行波と略する)を発生させ、この進行波によって駆動面に楕円運動を生じさせ、楕円運動の波頭に加圧接触した移動子を駆動するものである(例えば、特許文献1参照)。この様な振動アクチュエータは、低回転でも高トルクを有するといった特徴があり、駆動装置に搭載した場合に、駆動装置のギアを省略することができる。このため、ギア騒音をなくすことで静寂化を達成することができ、また、位置決め精度も向上する。電子カメラにおいて、この振動アクチュエータを搭載しているものがある。また、電子カメラでは、静止画の撮影以外にも、動画の撮影も行うことが出来るものがある(特許文献2参照)。動画の撮影を行う場合、通常、音声の取り込みも行われる。   The vibration actuator generates a traveling vibration wave (hereinafter abbreviated as traveling wave) on the driving surface of the elastic body by using the expansion and contraction of the piezoelectric body, and this traveling wave generates an elliptical motion on the driving surface, thereby causing the elliptical motion. The moving element in pressure contact with the wave front is driven (see, for example, Patent Document 1). Such a vibration actuator has a feature of having a high torque even at a low rotation, and when mounted on the drive device, the gear of the drive device can be omitted. For this reason, silence can be achieved by eliminating gear noise, and positioning accuracy is also improved. Some electronic cameras are equipped with this vibration actuator. Some electronic cameras can also shoot moving images in addition to still images (see Patent Document 2). When shooting a moving image, audio is usually captured.

特公平1−17354号公報Japanese Patent Publication No. 1-17354 特開平8−80073号公報JP-A-8-80073

しかし、動画撮影時に、オートフォーカス(以下、AFと略す)でレンズが駆動されると、動画とともに振動アクチュエータの動作開始時の音が取り込まれる。この振動アクチュエータの動作開始時の音は、振動アクチュエータの駆動時に、駆動電圧を0Vから段階的に所定の電圧値に変化させる際に、ステータ(振動子)から発生されるものである。
本発明の課題は、動画撮影時における振動アクチュエータの作動音が低減されたカメラを提供することである。
However, if the lens is driven with autofocus (hereinafter abbreviated as AF) during moving image shooting, the sound at the start of the operation of the vibration actuator is captured along with the moving image. The sound at the start of the operation of the vibration actuator is generated from the stator (vibrator) when the drive voltage is changed from 0 V to a predetermined voltage value stepwise when the vibration actuator is driven.
An object of the present invention is to provide a camera in which the operation sound of a vibration actuator during moving image shooting is reduced.

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.

請求項1に記載の発明は、電気機械変換素子(13,53)の励振により駆動面に発生する駆動力を用いてレンズ(L3)を駆動する振動アクチュエータ(10,50)と、前記振動アクチュエータ(10,50)に2つの駆動信号を与える駆動制御部(41)と、動画撮影モードを選択できる撮影設定部(47)と、を備え、前記駆動制御部(41)は、該撮影設定部(47)が動画撮影モードを選択した場合に、前記2つの駆動信号の電圧を一定に維持した状態で、前記2つの駆動信号の位相差を変更するとともに、前記2つの駆動信号の周波数を前記切り替えられた位相差に対応させて変更することで、前記振動アクチュエータ(10,50)の速度を変更可能であること、を特徴とするカメラ(1)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のカメラ(1)であって、前記駆動制御部(41)は、前記2つの駆動信号の位相差を、90度と−90度と0度との間で連続して変更可能であること、を特徴とするカメラ(1)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のカメラ(1)であって、前記駆動制御部(41)は、前記レンズ(L3)を小刻みに前後させて焦点位置を被写体に追従させる動作であるウォブリング動作を行うこと、を特徴とするカメラ(1)である。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のカメラ(1)であって、被写体像のコントラストを検出するコントラスト検出部(39)を備え、前記駆動制御部(41)は、前記コントラスト検出部(39)によって検出された、前記ウォブリング動作における所定の1サイクルの前記コントラストに基づいて、前記所定の1サイクルの次の1サイクルにおける前記2つの駆動信号の周波数を、前記レンズ(L3)の焦点位置を被写体に追従させるように切り替えること、を特徴とするカメラ(1)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載のカメラ(1)であって、前記駆動制御部(41)は、前記撮影設定部(47)が静止画撮影モードを選択した場合に、前記2つの駆動信号の位相差を、90°と−90°との間で切り替え可能であること、を特徴とするカメラ(1)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a vibration actuator (10, 50) for driving the lens (L3) using a driving force generated on a driving surface by excitation of the electromechanical transducer (13, 53), and the vibration actuator. A drive control unit (41) that supplies two drive signals to (10, 50), and a shooting setting unit (47) that can select a moving image shooting mode. The drive control unit (41) includes the shooting setting unit. When the moving image shooting mode is selected in (47), the phase difference between the two drive signals is changed while the voltages of the two drive signals are kept constant, and the frequencies of the two drive signals are The camera (1) is characterized in that the speed of the vibration actuator (10, 50) can be changed by changing the phase difference according to the switched phase difference.
The invention according to claim 2 is the camera (1) according to claim 1, wherein the drive control unit (41) sets the phase difference between the two drive signals to 90 degrees, -90 degrees, and 0. It is a camera (1) characterized by being able to change continuously between degrees.
A third aspect of the present invention is the camera (1) according to the first or second aspect, wherein the drive control unit (41) moves the lens (L3) back and forth in small increments to set the focal position to the subject. The camera (1) is characterized by performing a wobbling operation which is an operation to follow.
The invention according to claim 4 is the camera (1) according to claim 3, further comprising a contrast detection unit (39) for detecting a contrast of a subject image, wherein the drive control unit (41) includes the contrast. Based on the contrast of the predetermined one cycle in the wobbling operation detected by the detection unit (39), the frequencies of the two drive signals in the next one cycle of the predetermined one cycle are determined as the lens (L3). The camera (1) is characterized in that the focus position is switched so as to follow the subject.
A fifth aspect of the present invention is the camera (1) according to any one of the first to fourth aspects, wherein the drive control unit (41) is configured such that the photographing setting unit (47) captures a still image. When the mode is selected, the camera (1) is characterized in that the phase difference between the two drive signals can be switched between 90 ° and −90 °.
Note that the configuration described with reference numerals may be modified as appropriate, and at least a part of the configuration may be replaced with another component.

本発明によれば、動画撮影時における振動アクチュエータの作動音が低減されたカメラを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the camera with which the operating sound of the vibration actuator at the time of video recording was reduced can be provided.

本発明の第1実施形態の電子カメラを説明する図である。It is a figure explaining the electronic camera of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のレンズ鏡筒を説明する図である。It is a figure explaining the lens-barrel of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の振動波モータの振動子を説明する図である。It is a figure explaining the vibrator | oscillator of the vibration wave motor of 1st Embodiment of this invention. 振動波モータの駆動装置を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the drive device of a vibration wave motor. (a)は、振動波モータの駆動信号の位相差に対する回転速度の関係を示すグラフであり、(b)は、振動波モータの駆動周波数に対する回転速度の関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows the relationship of the rotational speed with respect to the phase difference of the drive signal of a vibration wave motor, (b) is a graph which shows the relationship of the rotation speed with respect to the drive frequency of a vibration wave motor. 第1実施形態の駆動装置の第1動作例の動作を説明するタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of the first operation example of the driving apparatus according to the first embodiment. 第1実施形態の駆動装置の第1動作例の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the 1st operation example of the drive device of 1st Embodiment. 本発明の第1実施形態の駆動装置の第2動作例の動作を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining operation | movement of the 2nd operation example of the drive device of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のレンズ鏡筒を説明する図である。It is a figure explaining the lens-barrel of 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態の振動波モータを説明する図である。It is a figure explaining the vibration wave motor of 2nd Embodiment. 第2実施形態の振動波モータの動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation principle of the vibration wave motor of a 2nd embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明にかかる電子カメラ1の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態の電子カメラ1を説明する図である。
電子カメラ1は、静止画及び動画撮影が可能なカメラであって、撮像光学系であるレンズ鏡筒20と、撮像素子30と、AFE(Analog front end)回路60と、画像処理部70と、音声検出部80と、操作部材90と、CPU100と、バッファメモリ110と、記録インターフェース120と、メモリ130と、モニタ140とから構成され、外部機器のPC150との接続が可能となっている。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of an electronic camera 1 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an electronic camera 1 according to a first embodiment of the present invention.
The electronic camera 1 is a camera that can shoot still images and moving images, and includes a lens barrel 20 that is an imaging optical system, an imaging element 30, an AFE (Analog front end) circuit 60, an image processing unit 70, The audio detection unit 80, the operation member 90, the CPU 100, the buffer memory 110, the recording interface 120, the memory 130, and the monitor 140 are configured, and can be connected to the PC 150 as an external device.

レンズ鏡筒20は、複数の光学レンズ群Lにより構成され、被写体像を撮像素子30の受光面に結像させる。図1では、複数の光学レンズ群Lを簡略化して、単レンズとして図示している。この光学レンズ群Lのうちの、後述するAF用の第3レンズ群L3(図2に図示)は、振動波モータ10により駆動される。   The lens barrel 20 includes a plurality of optical lens groups L, and forms a subject image on the light receiving surface of the image sensor 30. In FIG. 1, the plurality of optical lens groups L are simplified and illustrated as a single lens. Of the optical lens group L, a later-described AF third lens group L3 (shown in FIG. 2) is driven by the vibration wave motor 10.

撮像素子30は、受光面に受光素子が二次元的に配列されたCMOSイメージセンサなどによって構成される。撮像素子30は、レンズ鏡筒20を通過した光束による被写体像を光電変換してアナログ画像信号を生成する。   The image sensor 30 is configured by a CMOS image sensor or the like in which light receiving elements are two-dimensionally arranged on a light receiving surface. The image sensor 30 photoelectrically converts a subject image by a light beam that has passed through the lens barrel 20 to generate an analog image signal.

アナログ画像信号は、AFE回路60に入力される。AFE回路60は、アナログ画像信号に対するゲイン調整(ISO感度に応じた信号増幅)を行う。具体的には、CPU100からの感度設定指示に応じて、撮像感度を所定範囲内で変更する。AFE回路60は、さらに、内蔵するA/D変換回路によってアナログ処理後の画像信号をデジタルデータに変換する。そのデジタルデータは、画像処理部70に入力される。   The analog image signal is input to the AFE circuit 60. The AFE circuit 60 performs gain adjustment (signal amplification according to ISO sensitivity) for the analog image signal. Specifically, the imaging sensitivity is changed within a predetermined range in accordance with a sensitivity setting instruction from the CPU 100. The AFE circuit 60 further converts the image signal after analog processing into digital data by a built-in A / D conversion circuit. The digital data is input to the image processing unit 70.

画像処理部70は、デジタル画像データに対して、各種の画像処理を行う。
バッファメモリ110は、画像処理部70による画像処理の前工程や後工程での画像データを一時的に記録する。
The image processing unit 70 performs various types of image processing on the digital image data.
The buffer memory 110 temporarily records image data in the pre-process and post-process of image processing by the image processing unit 70.

音声検出部80は、マイクと信号増幅部とから構成され、主に動画撮影時に被写体方向からの音声を検出して取り込み、そのデータをCPU100へ伝達する。   The sound detection unit 80 includes a microphone and a signal amplification unit. The sound detection unit 80 mainly detects and captures sound from the subject direction during moving image shooting, and transmits the data to the CPU 100.

操作部材90は、モードダイヤル、十字キー、決定ボタンやレリーズボタンを示し、各操作に応じた操作信号をCPU100へ送出する。静止画撮影や動画撮影の設定は、該操作部材90により設定される。   The operation member 90 indicates a mode dial, a cross key, an enter button, and a release button, and sends an operation signal corresponding to each operation to the CPU 100. Settings for still image shooting and moving image shooting are set by the operation member 90.

CPU100は、不図示のROMに格納されたプログラムを実行することによって電子カメラ1が行う動作を統括的に制御する。例えば、AF(オートフォーカス)動作制御、AE(自動露出)動作制御、オートホワイトバランス制御などを行う。   The CPU 100 comprehensively controls operations performed by the electronic camera 1 by executing a program stored in a ROM (not shown). For example, AF (autofocus) operation control, AE (automatic exposure) operation control, auto white balance control, and the like are performed.

記録インターフェース120は、不図示のコネクタを有し、該コネクタにメモリカード121等の記録媒体が接続され、接続された記録媒体に対して、データの書き込みや、記録媒体からのデータの読み込みを行う。   The recording interface 120 has a connector (not shown). A recording medium such as a memory card 121 is connected to the connector, and data is written to and read from the connected recording medium. .

メモリ130は、画像処理した一連の画像データを記録する。本実施形態の電子カメラ1においては、動画に対応した画像を取り込む。
モニタ140は、液晶パネルによって構成され、CPU100からの指示に応じて、操作メニュー、静止画像及び動画などを表示する。
The memory 130 records a series of image data subjected to image processing. In the electronic camera 1 of this embodiment, an image corresponding to a moving image is captured.
The monitor 140 is constituted by a liquid crystal panel, and displays an operation menu, a still image, a moving image, and the like according to an instruction from the CPU 100.

次に、レンズ鏡筒20について説明する。
図2は、本発明の第1実施形態のレンズ鏡筒20を説明する図である。図3は、本発明の第1実施形態の振動波モータ10の振動子11を説明する図である。
レンズ鏡筒20は、レンズ鏡筒20の外周部を覆う外側固定筒31と、外側固定筒31よりも内周側に位置する内側固定筒32と、を備え、さらに外側固定筒31と内側固定筒32との間に振動波モータ10を備える。
Next, the lens barrel 20 will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating the lens barrel 20 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating the vibrator 11 of the vibration wave motor 10 according to the first embodiment of the present invention.
The lens barrel 20 includes an outer fixed barrel 31 that covers the outer periphery of the lens barrel 20 and an inner fixed barrel 32 that is located on the inner peripheral side of the outer fixed barrel 31. Further, the outer fixed barrel 31 and the inner fixed barrel 31 are fixed inside. The vibration wave motor 10 is provided between the cylinder 32.

内側固定筒32には、被写体側から第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、AF環34に保持されたAFレンズである第3レンズ群L3、第4レンズ群L4が配置されている。第1レンズ群L1、第2レンズ群L2及び第4レンズ群L4は、内側固定筒32に固定されている。第3レンズ群L3は、AF環34が移動することにより内側固定筒32に対して移動可能に構成される。   In the inner fixed cylinder 32, a first lens group L1, a second lens group L2, and a third lens group L3, which is an AF lens held by the AF ring 34, and a fourth lens group L4 are arranged from the subject side. The first lens group L1, the second lens group L2, and the fourth lens group L4 are fixed to the inner fixed cylinder 32. The third lens unit L3 is configured to be movable with respect to the inner fixed cylinder 32 when the AF ring 34 moves.

図2に示すように、振動波モータ10は、振動子11、移動子15、加圧部材18等を備え、振動子11側を固定とし、移動子15を回転駆動する形態となっている。
振動子11について説明する。図3に示すように、振動子11は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子や電歪素子等を例とした電気−機械変換素子(以下、圧電体13と称する)と、圧電体13を接合した弾性体12とから構成されている。振動子11には進行波が発生するようにされているが、本実施形態では一例として9波の進行波が発生される。
As shown in FIG. 2, the vibration wave motor 10 includes a vibrator 11, a mover 15, a pressure member 18, and the like, and the vibrator 11 side is fixed and the mover 15 is rotationally driven.
The vibrator 11 will be described. As shown in FIG. 3, the vibrator 11 includes an electro-mechanical conversion element (hereinafter referred to as a piezoelectric body 13) such as a piezoelectric element or an electrostrictive element that converts electrical energy into mechanical energy, and a piezoelectric body 13. It is comprised from the elastic body 12 which joined. Although a traveling wave is generated in the vibrator 11, in this embodiment, nine traveling waves are generated as an example.

弾性体12は、共振先鋭度が大きな金属材料から成り、形状は、円環形状である。弾性体12における圧電体13が接合される反対面は、溝が切られた櫛歯部12aとなっており、突起部分(溝がない箇所)の先端面が駆動面となり移動子15に加圧接触される。振動波モータ10は、圧電体13の励振により駆動面に発生する駆動力を用いて移動子15を駆動することによって第3レンズ群L3を駆動する。溝を切る理由は、進行波の中立面をできる限り圧電体13側に近づけ、これにより駆動面の進行波の振幅を増幅させるためである。溝の切っていない部分を本実施形態ではベース部12bと呼ぶ。   The elastic body 12 is made of a metal material having a high resonance sharpness, and has a ring shape. The opposite surface of the elastic body 12 to which the piezoelectric body 13 is bonded is a comb-tooth portion 12a having a groove, and the tip surface of the protruding portion (the portion without the groove) serves as a driving surface to press the moving element 15. Touched. The vibration wave motor 10 drives the third lens unit L <b> 3 by driving the moving element 15 using the driving force generated on the driving surface by the excitation of the piezoelectric body 13. The reason for cutting the groove is to make the neutral surface of the traveling wave as close to the piezoelectric body 13 as possible, thereby amplifying the amplitude of the traveling wave on the drive surface. In this embodiment, the portion where the groove is not cut is referred to as a base portion 12b.

ベース部12bの櫛歯部12aとは反対面に圧電体13が接合されている。弾性体12の駆動面には潤滑性の表面処理がなされている。圧電体13は、円周方向に沿って2つの相(A相、B相)に分かれており、各相においては、1/2波長毎に分極が交互となった要素が並べられていて、A相とB相との間には1/4波長分間隔が空くようにしてある。   A piezoelectric body 13 is joined to the surface of the base portion 12b opposite to the comb tooth portion 12a. The driving surface of the elastic body 12 is lubricated. The piezoelectric body 13 is divided into two phases (A phase and B phase) along the circumferential direction, and in each phase, elements with alternating polarization for each half wavelength are arranged. An interval of 1/4 wavelength is provided between the A phase and the B phase.

圧電体13は、一般的には通称PZTと呼ばれるチタン酸ジルコン酸鉛といった材料から構成されているが、近年では環境問題から鉛フリーの材料であるニオブ酸カリウムナトリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマスナトリウム、チタン酸ビスマスカリウム等から構成されることもある。   The piezoelectric body 13 is generally made of a material such as lead zirconate titanate, commonly called PZT. In recent years, lead-free materials such as potassium sodium niobate, potassium niobate, and sodium niobate are used because of environmental problems. , Barium titanate, bismuth sodium titanate, potassium bismuth titanate and the like.

図2に示すように、圧電体13の下には、不織布16、加圧板17、加圧部材18が配置されている。不織布16は、フェルトを例としたものであり、圧電体13の下に配置されていて、振動子11の振動を加圧板17や加圧部材18に伝えないようにしてある。   As shown in FIG. 2, a non-woven fabric 16, a pressure plate 17, and a pressure member 18 are disposed under the piezoelectric body 13. The nonwoven fabric 16 is an example of felt, and is disposed under the piezoelectric body 13 so as not to transmit the vibration of the vibrator 11 to the pressure plate 17 and the pressure member 18.

加圧板17は、加圧部材18の加圧を受けるようにされている。加圧部材18は、皿バネにより構成され、加圧板17の下に配置されていて、加圧力を発生させるものである。本実施形態では、加圧部材18を皿バネとしたが、皿バネでなくともコイルバネやウェーブバネでも良い。加圧部材18は、押さえ環19が固定部材14に固定されることで、保持される。   The pressure plate 17 is configured to receive pressure from the pressure member 18. The pressurizing member 18 is constituted by a disc spring and is disposed under the pressurizing plate 17 to generate a pressurizing force. In this embodiment, the pressure member 18 is a disc spring, but it may be a coil spring or a wave spring instead of a disc spring. The pressure member 18 is held by the pressing ring 19 being fixed to the fixing member 14.

移動子15は、アルミニウム等の軽金属からなり、摺動面の表面15aには耐摩耗性向上のための摺動材料等の表面処理がなされている(図3参照)。   The mover 15 is made of a light metal such as aluminum, and the surface 15a of the sliding surface is subjected to a surface treatment such as a sliding material for improving wear resistance (see FIG. 3).

移動子15の上には、移動子15の縦方向の振動を吸収するために、ゴム等により形成された振動吸収部材23が配置され、その上には、出力伝達部材24が配置されている。   A vibration absorbing member 23 made of rubber or the like is disposed on the movable element 15 to absorb the vibration in the vertical direction of the movable element 15, and an output transmission member 24 is disposed thereon. .

出力伝達部材24は、固定部材14に設けられたベアリング25により、加圧方向と径方向とを規制し、これにより、移動子15の加圧方向と径方向とが規制されるようにされている。   The output transmission member 24 regulates the pressurizing direction and the radial direction by a bearing 25 provided on the fixed member 14, thereby regulating the pressurizing direction and the radial direction of the moving element 15. Yes.

出力伝達部材24は、突起部24aがあり、そこからカム環36に接続されたフォーク35が嵌合している。カム環36は、出力伝達部材24の回転とともに回転される。   The output transmission member 24 has a protrusion 24a, from which a fork 35 connected to the cam ring 36 is fitted. The cam ring 36 is rotated with the rotation of the output transmission member 24.

カム環36には、周方向に対して斜めにキー溝37が切られている。また、AF環34の外周側には、固定ピン38が設けられている。固定ピン38は、キー溝37に嵌合していて、カム環36が回転駆動することにより、AF環34は光軸直進方向に駆動され、所望の位置に停止できるようになっている。   A key groove 37 is cut in the cam ring 36 obliquely with respect to the circumferential direction. A fixing pin 38 is provided on the outer peripheral side of the AF ring 34. The fixing pin 38 is fitted in the key groove 37, and the AF ring 34 is driven in the straight direction of the optical axis and can be stopped at a desired position when the cam ring 36 is rotationally driven.

固定部材14には、押さえ環19がネジにより取り付けられている。押さえ環19を固定部材14に取り付けることで、出力伝達部材24から移動子15、振動子11、加圧部材18までを一つのモータユニットとして構成できる。   A holding ring 19 is attached to the fixing member 14 with screws. By attaching the holding ring 19 to the fixing member 14, the output transmission member 24, the moving element 15, the vibrator 11, and the pressure member 18 can be configured as one motor unit.

次に、駆動装置40Aについて説明する。
図4は、振動波モータ10の駆動装置40Aを説明するブロック図である。駆動装置40Aは、基板40(図2参照)に設けられている。駆動装置40Aは、図4に示すように、振動波モータ10に接続されており、振動波モータ10に設けられた回転検出部46から振動波モータ10の回転数を受信するとともに、振動波モータ10の制御も行う。
Next, the drive device 40A will be described.
FIG. 4 is a block diagram for explaining the driving device 40 </ b> A of the vibration wave motor 10. The driving device 40A is provided on the substrate 40 (see FIG. 2). As shown in FIG. 4, the driving device 40 </ b> A is connected to the vibration wave motor 10, receives the rotation speed of the vibration wave motor 10 from the rotation detection unit 46 provided in the vibration wave motor 10, and 10 control is also performed.

駆動装置40Aは、駆動制御部41と、発振部42と、移相部43と、増幅部44とを備える。また、駆動装置40Aの駆動制御部41には、振動波モータ10に取り付けられた回転検出部46、コントラスト検出部39、及び、動画撮影モードか静止画撮影モードかを選択できる撮影設定部47が接続されている。   The drive device 40A includes a drive control unit 41, an oscillation unit 42, a phase shift unit 43, and an amplification unit 44. The drive control unit 41 of the drive device 40A includes a rotation detection unit 46 and a contrast detection unit 39 attached to the vibration wave motor 10, and a shooting setting unit 47 that can select a moving image shooting mode or a still image shooting mode. It is connected.

駆動制御部41は、レンズ鏡筒20内又はカメラ1本体のCPU100からの駆動指令を基に振動波モータ10の駆動を制御する。
発振部42は、駆動制御部41の指令により所望の周波数の駆動信号を発生する。駆動信号は、電位ゼロを基準として、+方向及び−方向で非対称形状となっている。
移相部43は、該発振部42で発生した駆動信号を位相の異なる2つの駆動信号に分ける。
増幅部44は、移相部43によって分けられた2つの駆動信号をそれぞれ所望の電圧に昇圧する。
増幅部44からの2つの駆動信号は、振動波モータ10に伝達され、この2つの駆動信号の印加により振動子11に進行波が発生し、移動子15が駆動される。
The drive control unit 41 controls the drive of the vibration wave motor 10 based on a drive command from the CPU 100 of the lens barrel 20 or the camera 1 main body.
The oscillating unit 42 generates a drive signal having a desired frequency according to a command from the drive control unit 41. The drive signal has an asymmetric shape in the + direction and the − direction with reference to zero potential.
The phase shifter 43 divides the drive signal generated by the oscillator 42 into two drive signals having different phases.
The amplification unit 44 boosts the two drive signals divided by the phase shift unit 43 to desired voltages, respectively.
Two drive signals from the amplifying unit 44 are transmitted to the vibration wave motor 10, and traveling waves are generated in the vibrator 11 by the application of the two drive signals, and the moving element 15 is driven.

回転検出部46は、光学式エンコーダや磁気エンコーダ等により構成され、移動子15の駆動によって駆動された被駆動物の位置や速度を検出し、検出値を電気信号として駆動制御部41に伝達する。
コントラスト検出部39は、被写体像のコントラストを検出する。コントラスト検出部39は、例えば、被写体が現在のレンズの焦点位置の範囲内か、+方向にあるか、−方向にあるか、どの程度ずれているか、を判定する。コントラスト検出部39により検出されたコントラストは、電気信号として駆動制御部41に伝達される。
The rotation detection unit 46 includes an optical encoder, a magnetic encoder, and the like, detects the position and speed of the driven object driven by driving the moving element 15, and transmits the detected value to the drive control unit 41 as an electric signal. .
The contrast detection unit 39 detects the contrast of the subject image. For example, the contrast detection unit 39 determines whether the subject is within the range of the focal position of the current lens, is in the + direction, is in the-direction, or how much the subject is deviated. The contrast detected by the contrast detection unit 39 is transmitted to the drive control unit 41 as an electrical signal.

駆動制御部41は、レンズ鏡筒20内またはカメラ1本体のCPU100からの駆動指令を基に、振動波モータ10の駆動を制御する。駆動制御部41は、回転検出部46からの検出信号を受信すると、その値を基に、位置情報と速度情報とを得て、目標位置に位置決めされるように発振部42の周波数、移相部43の位相差、及び増幅部44の電圧を制御する。   The drive control unit 41 controls the drive of the vibration wave motor 10 based on a drive command from the CPU 100 of the lens barrel 20 or the camera 1 main body. When the drive control unit 41 receives the detection signal from the rotation detection unit 46, the drive control unit 41 obtains position information and speed information based on the values, and the frequency and phase shift of the oscillation unit 42 so as to be positioned at the target position. The phase difference of the unit 43 and the voltage of the amplifying unit 44 are controlled.

また、駆動制御部41は、レンズやカメラより撮影情報(撮影設定部47により選択された、静止画モード/動画モード等)が伝達されるようになっている。駆動制御部41は、このレンズやカメラより撮影情報を基に、駆動信号の周波数や位相差をきめ細かに制御する。具体的には、駆動制御部41は、撮影設定部47が動画撮影モードを選択した場合に、2つの駆動信号の電圧を一定に維持した状態で、2つの駆動信号の位相差を切り替えるとともに、2つの駆動信号の周波数を切り替えられた位相差に対応させて切り替えることで、振動波モータ10の速度を変更可能である。
また、駆動制御部41は、コントラスト検出部39により検出されたコントラストに基づいて、2つの駆動信号の周波数を切り替える。
The drive control unit 41 is configured to transmit shooting information (such as a still image mode / moving image mode selected by the shooting setting unit 47) from a lens or a camera. The drive control unit 41 finely controls the frequency and phase difference of the drive signal based on the photographing information from the lens and camera. Specifically, when the shooting setting unit 47 selects the moving image shooting mode, the drive control unit 41 switches the phase difference between the two drive signals while maintaining the voltage of the two drive signals constant. The speed of the vibration wave motor 10 can be changed by switching the frequencies of the two drive signals in accordance with the switched phase difference.
Further, the drive control unit 41 switches the frequencies of the two drive signals based on the contrast detected by the contrast detection unit 39.

本実施形態では説明を簡易にするため、コントラスト検出部39の情報及び撮影設定部47の情報が直接駆動制御部41に伝達される構成としているが、これに限定されない。例えば、コントラスト検出部39の情報や撮影設定部47の情報が一旦カメラのCPUに伝わり、その後、レンズ内の駆動制御部41へ伝わるように構成されていてもよい。   In this embodiment, in order to simplify the description, the information of the contrast detection unit 39 and the information of the imaging setting unit 47 are directly transmitted to the drive control unit 41, but the present invention is not limited to this. For example, the information of the contrast detection unit 39 and the information of the shooting setting unit 47 may be once transmitted to the CPU of the camera and then transmitted to the drive control unit 41 in the lens.

次に、駆動装置40Aにおける振動波モータ10の駆動及び制御について説明する。
まず、駆動制御部41には、レンズ鏡筒20内又はカメラ1本体のCPU100からの目標位置が伝達される。発振部42から駆動信号が発生し、その信号は移相部43により90度位相の異なる2つの駆動信号に分割され、増幅部44により所望の電圧に増幅される。駆動制御部41は、振動波モータ10に2つの駆動信号を与える。
Next, driving and control of the vibration wave motor 10 in the driving device 40A will be described.
First, the target position from the CPU 100 of the lens barrel 20 or the camera 1 body is transmitted to the drive control unit 41. A drive signal is generated from the oscillating unit 42, and the signal is divided into two drive signals having a phase difference of 90 degrees by the phase shift unit 43 and amplified to a desired voltage by the amplifier unit 44. The drive control unit 41 gives two drive signals to the vibration wave motor 10.

2つの駆動信号は、振動波モータ10の圧電体13に印加され、圧電体13は励振され、その励振によって弾性体12には9次の曲げ振動が発生する。圧電体13はA相とB相とに分けられており、2つの駆動信号はそれぞれA相とB相に印加される。A相から発生する9次曲げ振動とB相から発生する9次曲げ振動とは位置的な位相が1/4波長ずれるようになっており、また、A相駆動信号とB相駆動信号とは90度位相がずれているため、2つの曲げ振動は合成され、9波の進行波となる。位相差の値+90度又は−90度は、理想的な値であり、その中間値でも進行波の形状は乱れているが、進行波は生じている。進行波の波頭には楕円運動が生じている。従って、駆動面に加圧接触された移動子15は、この楕円運動によって摩擦的に駆動される。   The two drive signals are applied to the piezoelectric body 13 of the vibration wave motor 10 and the piezoelectric body 13 is excited, and the excitation causes the ninth-order bending vibration to occur in the elastic body 12. The piezoelectric body 13 is divided into an A phase and a B phase, and two drive signals are applied to the A phase and the B phase, respectively. The positional difference between the 9th order bending vibration generated from the A phase and the 9th order bending vibration generated from the B phase is ¼ wavelength, and the A phase drive signal and the B phase drive signal are different from each other. Since the phase is shifted by 90 degrees, the two bending vibrations are combined into nine traveling waves. A phase difference value of +90 degrees or −90 degrees is an ideal value, and a traveling wave is generated even though the shape of the traveling wave is disturbed even at an intermediate value. Elliptic motion occurs at the front of the traveling wave. Therefore, the moving element 15 in pressure contact with the driving surface is frictionally driven by this elliptical motion.

移動子15の駆動により駆動された被駆動体には、光学式エンコーダが配置されていて、そこから、電気パルスが発生し、駆動制御部41に伝達される。駆動制御部41は、この信号を基に、現在の位置と現在の速度を得ることが可能となり、これらの位置情報、速度情報及び目標位置情報を基に、発振部42の駆動周波数を制御する。   An optical encoder is disposed on the driven body driven by driving the moving element 15, and an electric pulse is generated therefrom and transmitted to the drive control unit 41. The drive control unit 41 can obtain the current position and the current speed based on this signal, and controls the drive frequency of the oscillation unit 42 based on the position information, speed information, and target position information. .

また、AF環34を正方向に駆動する場合には、移相部43での2つの駆動信号(周波電圧信号)の位相差を+値、例えば+90度にし、AF環34を逆方向に駆動する場合には、移相部43での2つの駆動信号(周波電圧信号)の位相差を−値、例えば−90度にすれば良い。   When the AF ring 34 is driven in the forward direction, the phase difference between the two drive signals (frequency voltage signals) in the phase shift unit 43 is set to a positive value, for example, +90 degrees, and the AF ring 34 is driven in the reverse direction. In this case, the phase difference between the two drive signals (frequency voltage signals) in the phase shift unit 43 may be set to a negative value, for example, −90 degrees.

一方、駆動制御部41は、現在の撮影モードが静止画モード/動画モードであるかの情報を基に、静止画モードの場合には、発振部42の駆動周波数を制御し、動画モードの場合には、発振部42の駆動周波数および移相部43の位相差を制御する。特に、小刻みにAF用の第3レンズ群L3を前後させるウォブリング動作においては、位相差を変更して、位置や速度を制御する。ウォブリング動作とは、AF用のレンズを小刻みに前後させて焦点位置を被写体に追従させる動作である。   On the other hand, the drive control unit 41 controls the drive frequency of the oscillation unit 42 in the case of the still image mode based on the information on whether the current shooting mode is the still image mode / moving image mode. First, the drive frequency of the oscillating unit 42 and the phase difference of the phase shifting unit 43 are controlled. In particular, in a wobbling operation for moving the third lens unit L3 for AF back and forth in small increments, the position and speed are controlled by changing the phase difference. The wobbling operation is an operation in which the AF lens is moved back and forth in small increments so that the focal position follows the subject.

図5(a)は、振動波モータの駆動信号の位相差に対する回転速度の関係を示すグラフであり、図5(b)は、振動波モータの駆動周波数に対する回転速度の関係を示すグラフである。図5(a)に示すように、回転速度は、2つの駆動信号の位相差が+90度では正回転の最大速度、2つの駆動信号の位相差が−90度では逆回転の最大速度となり、その中間の位相差は、中間的な速度値を示す。また、図5(b)に示すように、駆動周波数は、小さくしていくと回転速度が大きくなり、周波数を大きくすると回転速度は低下していき、0となる。
例えば、2つの駆動信号の位相差を+90度とした時、駆動周波数が小さい方が、回転速度は高くなる。
FIG. 5A is a graph showing the relationship of the rotational speed with respect to the phase difference of the drive signal of the vibration wave motor, and FIG. 5B is a graph showing the relationship of the rotational speed with respect to the drive frequency of the vibration wave motor. . As shown in FIG. 5 (a), the rotation speed is the maximum speed for forward rotation when the phase difference between the two drive signals is +90 degrees, and the maximum speed for reverse rotation when the phase difference between the two drive signals is -90 degrees. The intermediate phase difference indicates an intermediate speed value. As shown in FIG. 5B, the rotational speed increases as the drive frequency decreases, and the rotational speed decreases as the frequency increases to zero.
For example, when the phase difference between two drive signals is +90 degrees, the lower the drive frequency, the higher the rotational speed.

(第1動作例)
次に、本発明の第1実施形態の第1動作例について、動画モードが選択された場合の駆動装置40Aにおける振動波モータ10の駆動についてタイミングチャートに基づいて説明する。図6は、第1実施形態の駆動装置40Aの第1動作例の動作を説明するタイミングチャートである。
本実施形態において動画モードが選択された場合、駆動周波数、駆動電圧、位相差、振動波モータ10の回転速度の関係を時系列に説明する。
本実施形態では、動画モードが選択されていた場合には、駆動周波数はf0(最大周波数)、駆動電圧はV0(最小電圧)と設定される。
t0において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を+90度に設定して、駆動信号をONにする。
t1において、駆動装置40Aは、駆動電圧を増加させる。
t2において、駆動装置40Aは、駆動電圧をV1に設定する。
t3において、駆動装置40Aは、駆動周波数を最大周波数f0より挿引を開始する。
t4の直後のt4’において、駆動装置40Aは、駆動周波数が挿引されている途中で、振動波モータ10を駆動開始し、駆動周波数を周波数f1に設定する。
(First operation example)
Next, a first operation example of the first embodiment of the present invention will be described based on a timing chart for driving the vibration wave motor 10 in the driving device 40A when the moving image mode is selected. FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the first operation example of the drive device 40A of the first embodiment.
In the present embodiment, when the moving image mode is selected, the relationship among the driving frequency, the driving voltage, the phase difference, and the rotational speed of the vibration wave motor 10 will be described in time series.
In the present embodiment, when the moving image mode is selected, the drive frequency is set to f0 (maximum frequency) and the drive voltage is set to V0 (minimum voltage).
At t0, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to +90 degrees, and turns on the driving signal.
At t1, the driving device 40A increases the driving voltage.
At t2, the driving device 40A sets the driving voltage to V1.
At t3, the drive device 40A starts to draw the drive frequency from the maximum frequency f0.
At t4 ′ immediately after t4, the drive device 40A starts driving the vibration wave motor 10 while the drive frequency is being inserted and sets the drive frequency to the frequency f1.

動画モードの場合には、小刻みにAF用の第3レンズ群L3を前後させるウォブリング動作を行う。本実施形態の場合には、20Hzの間隔としている。
t4〜t5において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を+90度に設定して、正回転で回転させて、速度をVとする。
t5〜t6において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0度に設定して、Wbe位置でのコントラストをコントラスト検出部39により検出する。
t6〜t7において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を−90度に設定して、周波数をf1より小さいf2として、周波数f2で逆回転駆動させ、速度を−2V(Vの2倍)とする。
ウォブリング動作の逆転時の速度を正回転の2倍とするのは、レンズ位置の移動量が2倍であるためである。
In the moving image mode, a wobbling operation for moving the AF third lens unit L3 back and forth in small increments is performed. In this embodiment, the interval is 20 Hz.
From t4 to t5, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to +90 degrees, rotates the forward rotation, and sets the speed to V.
At t5 to t6, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 0 degree, and the contrast detection unit 39 detects the contrast at the Wbe position.
From t6 to t7, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to −90 degrees, sets the frequency to f2 smaller than f1, and performs reverse rotation driving at the frequency f2, and sets the speed to −2V (V 2 Times).
The reason why the speed at the time of reversing the wobbling operation is double that of the normal rotation is that the moving amount of the lens position is twice.

t7〜t8において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0度に設定して、Waf位置でのコントラストを検出する。
t8〜t9において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を+90度に設定して、周波数f1で正回転駆動させて、速度をVとする。
t9〜t10において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0度に設定して、W0位置でのコントラストを検出する。
From t7 to t8, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to 0 degree, and detects the contrast at the Waf position.
From t8 to t9, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to +90 degrees, and drives it to rotate forward at the frequency f1 to set the speed to V.
From t9 to t10, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to 0 degree, and detects the contrast at the W0 position.

以下繰り返しで、ウォブリング動作を行う。ウォブリング動作の1サイクル(例えば、t4とt10との間)は、20Hzの間隔(=約50msec)である。
t9〜t10間において、Wbe位置、Waf位置、およびW0位置のコントラストの検出結果により、被写体の位置を算出し、次のウォブリング動作の1サイクルの駆動周波数を決める。つまり、駆動制御部41は、コントラスト検出部39によって検出された、ウォブリング動作における所定の1サイクルのコントラストに基づいて、所定の1サイクルの次の1サイクルにおける2つの駆動信号の周波数を、AF用の第3レンズ群L3の焦点位置を被写体に追従させるように切り替える。
Thereafter, the wobbling operation is repeated. One cycle (for example, between t4 and t10) of the wobbling operation is an interval of 20 Hz (= about 50 msec).
Between t9 and t10, the position of the subject is calculated based on the detection results of the contrast at the Wbe position, the Waf position, and the W0 position, and the driving frequency for one cycle of the next wobbling operation is determined. That is, the drive control unit 41 determines the frequencies of the two drive signals in the next one cycle of the predetermined one cycle based on the contrast of the predetermined one cycle in the wobbling operation detected by the contrast detection unit 39 for AF. The focal position of the third lens unit L3 is switched so as to follow the subject.

決めるパラメータとしては、t10〜t11間の周波数fs、t12〜t13間の周波数fb、及び、t14〜t15間の周波数fs2である。
例えば、t4〜t10間のウォブリング動作の1サイクルでのコントラスト検出の結果において、被写体はウォブリング振幅の間(+1〜−1)にあるものと判定された場合、次のウォブリング動作の1サイクルにおいても、ウォブリング振幅を+1〜−1として、周波数fs=f1、周波数fb=f2、周波数fs2=f1とする。
なお、図6での被写体検出結果では、コントラストが良い方を大きい値で示すようにしてある(コントラストが良い=焦点が合っている=1としており、焦点が合っていない程、数値が小さくなるように示してある。)。
The parameters to be determined are the frequency fs between t10 and t11, the frequency fb between t12 and t13, and the frequency fs2 between t14 and t15.
For example, in the result of contrast detection in one cycle of the wobbling operation between t4 and t10, if it is determined that the subject is between the wobbling amplitudes (+1 to -1), even in the next cycle of the wobbling operation The wobbling amplitude is +1 to −1, and the frequency fs = f1, the frequency fb = f2, and the frequency fs2 = f1.
In the object detection result in FIG. 6, the better contrast is indicated by a larger value (the contrast is better = in focus = 1, and the numerical value decreases as the focus is not in focus). As shown.)

また、別のケースとして、t17〜t22間のウォブリング動作の1サイクルでのコントラスト検出の結果、被写体は現在のレンズ位置から+方向にあるものと判定された場合、次のウォブリング動作の1サイクルは、t22〜t23での速度を3Vとして、ウォブリング振幅の3倍のレンズの移動を行う。その場合、周波数fs=f3(f2よりさらに小さい周波数)、周波数fb=f2、周波数fs2=f1とする。   As another case, if it is determined that the subject is in the + direction from the current lens position as a result of contrast detection in one cycle of the wobbling operation between t17 and t22, one cycle of the next wobbling operation is , The speed from t22 to t23 is 3 V, and the lens is moved three times the wobbling amplitude. In that case, frequency fs = f3 (frequency smaller than f2), frequency fb = f2, and frequency fs2 = f1.

さらに、別のケースとして、t40〜t45のウォブリング動作の1サイクルでのコントラスト検出の結果、被写体は現在のレンズ位置から大きく+方向にあるものと判定された場合、次のウォブリング動作の1サイクルは、t40〜t41での速度は4Vとして、ウォブリング振幅の3倍のレンズの移動を行う。その場合、周波数fs=f4(f3よりさらに小さい周波数)、周波数fb=f2、周波数fs2=f1とする。   Furthermore, as another case, if the subject is determined to be largely in the + direction from the current lens position as a result of contrast detection in one cycle of the wobbling operation from t40 to t45, one cycle of the next wobbling operation is The speed from t40 to t41 is 4 V, and the lens is moved three times the wobbling amplitude. In that case, frequency fs = f4 (frequency smaller than f3), frequency fb = f2, and frequency fs2 = f1.

ここで、レンズを駆動させようとすると、振動波モータに駆動信号を開始する時の駆動信号ON時の微小の音が、動画撮影時に音声を検出するマイクに取り込まれてしまうという問題点が生じる可能性がある。その原因は、振動波モータに加える駆動信号を0Vからある電圧にステップ的に変化させた瞬間、ステータ(振動子)から様々な周波数の音が発生し、その可聴音が音声に取り込まれるからである。その音の音圧は、電圧に大きさに依存しており、駆動信号の電圧が小さい揚合には、音圧が下がる傾向が見られる。
この点については、駆動信号ONの瞬間は駆動信号電圧の電圧値を小さくしておき、ステータ(振動子)から発生する音の音圧をマイクの感度以下にし、駆動信号ON以降に、駆動電圧を正規の電圧(定格電圧)に戻すことで対策がとれる。
Here, when the lens is driven, there is a problem that a minute sound at the time when the driving signal is turned on when starting the driving signal to the vibration wave motor is taken into the microphone for detecting the sound at the time of moving image shooting. there is a possibility. The reason is that at the moment when the drive signal applied to the vibration wave motor is changed stepwise from 0V to a certain voltage, sounds of various frequencies are generated from the stator (vibrator), and the audible sound is taken into the sound. is there. The sound pressure of the sound depends on the magnitude of the voltage, and when the drive signal voltage is small, the sound pressure tends to decrease.
Regarding this point, the voltage value of the drive signal voltage is reduced at the moment when the drive signal is turned on, the sound pressure of the sound generated from the stator (vibrator) is made lower than the sensitivity of the microphone, and the drive voltage is turned on after the drive signal is turned on. Measures can be taken by returning to the normal voltage (rated voltage).

しかし、動画撮影時には、AFレンズを前後させるウォブリング動作をする必要があり、正方向の駆動する時と逆方向に駆動する時との間に、一旦停止して、位相差を変えなくてはならない。この場合、ステータ(振動子)から発生する微小な音を防止するためには、従来の制御方法では、2つの駆動信号の位相差+90度に設定して、駆動電圧をV0からV1に変化させて、AF環34を正回転駆動させる。次に、駆動電圧をV1からV0に変化させて、2つの駆動信号の位相差を−90度に設定する。さらに、駆動電圧をV0からV1に変化させて、AF環34を逆回転駆動させる。次に、駆動電圧をV1からV0に変化させて、2つの駆動信号の位相差を+90度に設定する。以下繰り返しを行うため、非常に煩雑な動作となってしまう。   However, when shooting a movie, it is necessary to perform a wobbling operation to move the AF lens back and forth, and it is necessary to stop and change the phase difference between when driving in the forward direction and when driving in the reverse direction. . In this case, in order to prevent a minute sound generated from the stator (vibrator), in the conventional control method, the phase difference between the two drive signals is set to +90 degrees, and the drive voltage is changed from V0 to V1. Then, the AF ring 34 is driven to rotate forward. Next, the drive voltage is changed from V1 to V0, and the phase difference between the two drive signals is set to -90 degrees. Further, the driving voltage is changed from V0 to V1, and the AF ring 34 is driven to rotate backward. Next, the drive voltage is changed from V1 to V0, and the phase difference between the two drive signals is set to +90 degrees. Since it repeats below, it will become a very complicated operation | movement.

本実施形態では、電圧を一定に維持した状態で、2つの駆動信号の位相差を3段階に切り替え(90度、0度、−90度)、その位相差に応じた周波数を設定することでウォブリング動作を行うようにする。なお、2つの駆動信号の位相差の切り替えは、微小音発生防止に対して、徐々に位相差を連続的に切り替えることが好適である。
このようにすることで、従来のように煩雑に駆動する必要もなく、静寂な駆動が可能となる。
In this embodiment, with the voltage kept constant, the phase difference between the two drive signals is switched to three stages (90 degrees, 0 degrees, -90 degrees), and the frequency corresponding to the phase difference is set. Perform wobbling operation. Note that it is preferable that the phase difference between the two drive signals is gradually and continuously switched to prevent the generation of minute sounds.
By doing in this way, it is not necessary to drive in a complicated manner as in the prior art, and it is possible to drive silently.

なお、静止画モードが選択されている場合には、従来のように、電圧を定格電圧V1に設定してから駆動信号をONにして、駆動周波数の挿引開始をする。また、位置や速度制御も、静止画モードの場合には、ウォブリング動作をする必要がないため、駆動周波数または駆動電圧による制御となる。
なお、駆動信号ON時の音は、僅かであり、音声マイクが振動波モータの至近に設けられているため音として検知されてしまうが、操作している人にはほとんど聞こえない音である。
If the still image mode is selected, the drive signal is turned on after the voltage is set to the rated voltage V1, and the drive frequency insertion is started, as in the prior art. Also, the position and speed control is controlled by the driving frequency or the driving voltage because it is not necessary to perform a wobbling operation in the still image mode.
Note that the sound when the drive signal is ON is slight and is detected as sound because the voice microphone is provided in the vicinity of the vibration wave motor, but is hardly audible to the operating person.

以下、第1実施形態の駆動装置40Aの第1動作例の動作についてフローチャートに基づいて説明する。
図7は、第1実施形態の駆動装置40Aの第1動作例の動作を説明するフローチャートである。
まず、レンズの駆動を開始する。
S101において、駆動装置40Aは、動画モードであるか静止画モードであるかを判定する。動画モードの場合にはS102へ進む。駆動装置40Aは、静止画モードの揚合にはS201へ進み、ウォブリング動作を行なわずに、静止画撮影時の駆動動作を行う。
S102において、駆動装置40Aは、電圧をV0に設定するとともに、2つの駆動信号の位相差を+90°に設定する。
SI03において、駆動装置40Aは、駆動信号をONにする。
SI04において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の電圧を増加させる。
Sl05において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の電圧をV1に設定する。
S106において、駆動装置40Aは、周波数の挿引を開始して周波数をflに設定する。
これにより、移動子15が駆動して、AF環34が正方向に駆動される。
Hereinafter, the operation of the first operation example of the drive device 40A of the first embodiment will be described with reference to flowcharts.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the first operation example of the drive device 40A of the first embodiment.
First, driving of the lens is started.
In S101, the driving device 40A determines whether the moving image mode or the still image mode is set. In the case of the moving image mode, the process proceeds to S102. The driving device 40A proceeds to S201 when the still image mode is set, and performs the driving operation during still image shooting without performing the wobbling operation.
In S102, the driving device 40A sets the voltage to V0 and sets the phase difference between the two driving signals to + 90 °.
In SI03, the drive device 40A turns on the drive signal.
In SI04, the drive device 40A increases the voltages of the two drive signals.
In S105, the drive device 40A sets the voltages of the two drive signals to V1.
In S106, the drive device 40A starts frequency insertion and sets the frequency to fl.
Thereby, the moving element 15 is driven and the AF ring 34 is driven in the forward direction.

S107において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0°に設定する。これにより、移動子15の駆動が停止する。
S108において、駆動装置40Aは、Wbe位置及びコントラストを検出する。
Sl09において、駆動装置40Aは、周波数をf2に設定する。
S110において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を−90°に設定する。
これにより、移動子15が駆動して、AF環34が逆方向に駆動される。
In S107, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 0 °. Thereby, the drive of the mover 15 is stopped.
In S108, the driving device 40A detects the Wbe position and the contrast.
In S09, the drive device 40A sets the frequency to f2.
In S110, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to −90 °.
Thereby, the moving element 15 is driven and the AF ring 34 is driven in the reverse direction.

S111において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0°に設定する。これにより、移動子15の駆動が停止する。
Sl12において、駆動装置40Aは、Waf位置及びコントラストを検出する。
Sl13において、駆動装置40Aは、周波数をf1に設定する。
S114において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を90°に設定する。
これにより、移動子15が駆動してAF環34が正方向に駆動される。
In S111, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 0 °. Thereby, the drive of the mover 15 is stopped.
In S112, the drive device 40A detects the Waf position and contrast.
In S113, the drive device 40A sets the frequency to f1.
In S114, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 90 °.
Thereby, the moving element 15 is driven and the AF ring 34 is driven in the forward direction.

S115において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0°に設定する。これにより、移動子15の駆動が停止する。
S116において、駆動装置40Aは、W0位置及びコントラストを検出する。
Sl17において、駆動装置40Aは、Wbe位置,Waf位置,W0位置及び各コントラスト情報より、被写体位置を算出する。
In S115, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 0 °. Thereby, the drive of the mover 15 is stopped.
In S116, the driving device 40A detects the W0 position and the contrast.
In S117, the driving device 40A calculates the subject position from the Wbe position, the Waf position, the W0 position, and each contrast information.

S118において、周波数fs、fbを算出する。
S119において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を+90°に設定する。
駆動装置40Aは、周波数をfsに設定する。例えば、図6におけるt17〜t22間のウォブリング動作の1サイクルでのコントラストを検出した結果において、被写体は現在のレンズ位置から+方向にあるものと判定された時には、次のウォブリング動作の1サイクルは、f3(f2よりさらに小さい周波数)と設定する。これにより、移動子15が駆動してAF環34が正方向に駆動される。
In S118, frequencies fs and fb are calculated.
In S119, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to + 90 °.
The drive device 40A sets the frequency to fs. For example, in the result of detecting the contrast in one cycle of the wobbling operation between t17 and t22 in FIG. 6, when it is determined that the subject is in the + direction from the current lens position, one cycle of the next wobbling operation is , F3 (frequency smaller than f2). Thereby, the moving element 15 is driven and the AF ring 34 is driven in the forward direction.

S120において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相を0°に設定する。これにより移動子15の駆動が停止する。
S121において、駆動装置40Aは、Wbe位置及びコントラストを検出する。
S122において、駆動装置40Aは、周波数をfbに設定する。例えば、図6におけるt17〜t22間のウォブリング動作の1サイクルでのコントラスト検出結果において、駆動装置40Aは、駆動周波数をf2に設定する。
In S120, drive device 40A sets the phase of the two drive signals to 0 °. As a result, the driving of the moving element 15 is stopped.
In S121, the driving device 40A detects the Wbe position and the contrast.
In S122, drive device 40A sets the frequency to fb. For example, in the contrast detection result in one cycle of the wobbling operation between t17 and t22 in FIG. 6, the driving device 40A sets the driving frequency to f2.

S123において、2つの駆動信号の位相差を−90°に設定する。これにより、移動子15が駆動してAF環34が逆方向に駆動される。
S124において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0°に設定する。これにより、移動子15の駆動が停止する。
S125において、駆動装置40Aは、Waf位置及びコントラストを検出する。
S126において、駆動装置40Aは、周波数をfs2(=fl)に設定する。
S127において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を90°に設定する。これにより、移動子15が駆動してAF環34が正方向に駆動される。
In S123, the phase difference between the two drive signals is set to -90 °. Thereby, the moving element 15 is driven and the AF ring 34 is driven in the reverse direction.
In S124, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 0 °. Thereby, the drive of the mover 15 is stopped.
In S125, the driving device 40A detects the Waf position and the contrast.
In S126, the drive device 40A sets the frequency to fs2 (= fl).
In S127, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 90 °. Thereby, the moving element 15 is driven and the AF ring 34 is driven in the forward direction.

S128において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0°に設定する。これにより、移動子15の駆動が停止する。
S129において、駆動装置40Aは、W0位置及びコントラストを検出する。
S130において、駆動装置40Aは、Wbe位置,Waf位置,W0位置及び各コントラスト情報より、被写体位置を算出する。
S131において、駆動装置40Aは、AF環34の駆動が終了か否か判定する。
AF環34の駆動が終了でない場合には、S118へ戻り、次のウォブリング動作を行う。撮影終了指令があり、駆動終了時には、停止させる場合には、位相差の切り替え制御を終わらせ、周波数をf0へ高周波側に掃引して振動波モータの動きを停止する。そして、電圧をV1からV0へ徐々に減少させ、その後、駆動信号をOFFとする。
In S128, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 0 °. Thereby, the drive of the mover 15 is stopped.
In S129, the driving device 40A detects the W0 position and the contrast.
In S130, the driving device 40A calculates the subject position from the Wbe position, the Waf position, the W0 position, and each contrast information.
In S131, the driving device 40A determines whether or not the driving of the AF ring 34 is finished.
If the driving of the AF ring 34 is not completed, the process returns to S118 and the next wobbling operation is performed. When there is an imaging end command and when stopping the driving, the phase difference switching control is ended, the frequency is swept to f0 to the high frequency side, and the motion of the vibration wave motor is stopped. Then, the voltage is gradually decreased from V1 to V0, and then the drive signal is turned OFF.

本実施形態においては、S119〜S130にてレンズ位置において3箇所のコントラストを検出して被写体位置を推定し、その情報に応じてS118にて周波数fs、fbの算出をする。A相とB相との位相差を3段階に切り替えること(90度、0度、−90度)と、周波数fs、fb、fs2の3つの駆動周波数を設定することにより、振動波モータ10のウォブリング動作を可能としている。   In this embodiment, the contrast of three positions is detected at the lens positions in S119 to S130 to estimate the subject position, and the frequencies fs and fb are calculated in S118 according to the information. By switching the phase difference between the A phase and the B phase to three stages (90 degrees, 0 degrees, -90 degrees) and setting three drive frequencies of frequencies fs, fb, and fs2, the vibration wave motor 10 Enables wobbling operation.

(第2動作例)
次に、本発明の第1実施形態の第2動作例について説明する。第2動作例は第1動作例とレンズ鏡筒、振動波モータ及び駆動装置40Aの構成は同様であるためその説明は省略する。第1動作例と第2動作例とは、駆動装置40A内における動作が異なる。第2動作例は、被写体の位置がレンズ位置の+方向に動き、途中から一方向に動いた場合におけるものである。
(Second operation example)
Next, a second operation example of the first embodiment of the present invention will be described. In the second operation example, the configuration of the lens barrel, the vibration wave motor, and the driving device 40A is the same as that in the first operation example, and thus the description thereof is omitted. The first operation example and the second operation example are different in operation within the drive device 40A. In the second operation example, the position of the subject moves in the + direction of the lens position and moves in one direction from the middle.

第2動作例の駆動装置40Aにおける振動波モータ10の駆動についてタイミングチャートに基づいて説明する。図8は、本発明の第1実施形態の駆動装置40Aの第2動作例の動作を説明するタイミングチャートである。
第2動作例について、動画モードが選択された場合において、被写体の位置がレンズ位置の+方向に動き、途中から一方向に動いた場合の挙動について時系列に説明する。
The driving of the vibration wave motor 10 in the driving device 40A of the second operation example will be described based on the timing chart. FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the second operation example of the drive device 40A according to the first embodiment of the present invention.
Regarding the second operation example, when the moving image mode is selected, the behavior when the position of the subject moves in the positive direction of the lens position and moves in one direction from the middle will be described in time series.

本実施形態では、動画モードが選択された場合には、駆動周波数はf0(最大周波数)、駆動電圧はV0(最小電圧)と設定される。
t0において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を+90度に設定して、駆動信号をONにする。
t1において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の駆動動電圧を増加させる。
t2において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の駆動電圧をV1に設定する。
t3において、駆動装置40Aは、駆動周波数を最大周波数f0より挿引を開始する。
t4の直後のt4’において、駆動装置40Aは、駆動周波数が挿引されている途中で、振動波モータ10を駆動開始し、駆動周波数を周波数f1に設定する。
In the present embodiment, when the moving image mode is selected, the drive frequency is set to f0 (maximum frequency) and the drive voltage is set to V0 (minimum voltage).
At t0, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to +90 degrees, and turns on the driving signal.
At t1, the driving device 40A increases the driving dynamic voltages of the two driving signals.
At t2, the driving device 40A sets the driving voltages of the two driving signals to V1.
At t3, the drive device 40A starts to draw the drive frequency from the maximum frequency f0.
At t4 ′ immediately after t4, the drive device 40A starts driving the vibration wave motor 10 while the drive frequency is being inserted and sets the drive frequency to the frequency f1.

動画モードの場合には、小刻みにAFレンズを前後させるウォブリング動作を行う。本実施形態の場合には、20Hzの間隔としている。
t4〜t5において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を+90度に設定して、正回転で回転させ、速度をVとする。
t5〜t6において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0度に設定して、Wbe位置でのコントラストを検出する。
t6〜t7において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を−90度に設定して、周波数f2で逆回転駆動して、速度を−2V(Vの2倍)とする。速度を大きくする分、周波数は、f1より小さいf2とした。
ウォブリング動作の逆転時の速度が正回転の2倍なのは、レンズ位置の移動量が2倍であるためである。
In the moving image mode, a wobbling operation for moving the AF lens back and forth in small increments is performed. In this embodiment, the interval is 20 Hz.
From t4 to t5, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to +90 degrees, rotates it in the forward rotation, and sets the speed to V.
From t5 to t6, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to 0 degree, and detects the contrast at the Wbe position.
From t6 to t7, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to −90 degrees, and performs reverse rotation driving at the frequency f2 to set the speed to −2 V (twice V). Since the speed is increased, the frequency is set to f2 smaller than f1.
The speed at the time of reverse rotation of the wobbling operation is twice that of the normal rotation because the movement amount of the lens position is twice.

t7〜t8において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0度に設定して、Waf位置でのコントラストを検出する。
t8〜t9において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を+90度に設定して、周波数f1で正回転駆動して、速度をVとする。
t9〜t10において、駆動装置40Aは、2つの駆動信号の位相差を0度に設定して、W0位置でのコントラストを検出する。
From t7 to t8, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to 0 degree, and detects the contrast at the Waf position.
From t8 to t9, the drive device 40A sets the phase difference between the two drive signals to +90 degrees, performs forward rotation at the frequency f1, and sets the speed to V.
From t9 to t10, the driving device 40A sets the phase difference between the two driving signals to 0 degree, and detects the contrast at the W0 position.

以下繰り返しで、ウォブリング動作を行う。ウォブリング動作の1サイクル(例えば、t4とt10との間)は20Hzの間隔(=約50msec)である。
t9〜t10間において、Wbe位置、Waf位置、およびW0位置のコントラストの検出結果により、被写体の位置を算出し、次のウォブリング動作を決める。
決めるパラメータとしては、t10〜t11間の周波数fs、t12〜t13間の周波数fb、t14〜t15間の周波数fs2である。
Thereafter, the wobbling operation is repeated. One cycle of wobbling operation (for example, between t4 and t10) is an interval of 20 Hz (= about 50 msec).
Between t9 and t10, the position of the subject is calculated from the detection results of the contrast at the Wbe position, the Waf position, and the W0 position, and the next wobbling operation is determined.
The parameters to be determined are the frequency fs between t10 and t11, the frequency fb between t12 and t13, and the frequency fs2 between t14 and t15.

例えば、t4〜t10間のウォブリング動作の1サイクルでのコントラスト検出の結果において、被写体はウォブリング振幅の間(+1〜−1)にあるものと判定された場合、次のウォブリング動作の1サイクルにおいても、ウォブリング振幅は+1〜−1として、周波数fs=f1、周波数fb=f2、周波数fs2=f1とする。
なお、図8での被写体検出結果では、コントラストが良い方を大きい値で示すようにしてある(コントラストが良い=焦点が合っている=1としており、焦点が合っていない程数値が小さくなるように示してある)。
For example, in the result of contrast detection in one cycle of the wobbling operation between t4 and t10, if it is determined that the subject is between the wobbling amplitudes (+1 to -1), even in the next cycle of the wobbling operation The wobbling amplitude is +1 to −1, and the frequency fs = f1, the frequency fb = f2, and the frequency fs2 = f1.
In the object detection result in FIG. 8, the better contrast is indicated by a larger value (the contrast is better = in focus = 1), and the numerical value decreases as the focus is not in focus. ).

また、被写体がレンズの+方向に移動した場合、例えば、t10〜t16間のウォブリング動作の1サイクルでのコントラスト検出の結果、被写体は現在のレンズ位置から+方向にあるものと判定された場合、次のウォブリング動作の1サイクルは、t16〜t17での速度を3Vとして、ウォブリング振幅の3倍のレンズの移動を行う。その場合、周波数fs=f3(f2よりさらに小さい周波数)、周波数fb=f2、周波数fs2=f1とする。   When the subject moves in the + direction of the lens, for example, when it is determined that the subject is in the + direction from the current lens position as a result of contrast detection in one cycle of the wobbling operation between t10 and t16, In one cycle of the next wobbling operation, the speed of t16 to t17 is set to 3 V, and the lens is moved three times the wobbling amplitude. In that case, frequency fs = f3 (frequency smaller than f2), frequency fb = f2, and frequency fs2 = f1.

次に、被写体が+方向から−方向に移動した場合、t22〜t27のウォブリング動作の1サイクルでのコントラスト検出の結果、被写体は現在のレンズ位置から大きく−方向にあるものと判定された場合、次のウォブリング動作の1サイクルは、t30〜t31での速度を4Vとして、ウォブリング振幅の4倍のレンズの移動を行う。その場合、周波数fs=f1、周波数fb=f4(f3よりさらに小さい周波数)、周波数fs2=flとする。   Next, when the subject moves from the + direction to the-direction, when it is determined that the subject is largely in the-direction from the current lens position as a result of contrast detection in one cycle of the wobbling operation from t22 to t27, In one cycle of the next wobbling operation, the speed of t30 to t31 is set to 4 V, and the lens is moved four times the wobbling amplitude. In that case, frequency fs = f1, frequency fb = f4 (a frequency smaller than f3), and frequency fs2 = fl.

基本的には、前述の第1動作例の通り、図6や図7で説明した考え方やフローチャートの説明と同様である。即ち、動画撮影時のウォブリング動作においては、レンズ位置の3箇所のコントラストを検出して被写体位置を推定し、その情報に応じて周波数fs、fbを算出する。そして、A相とB相との位相差を3段階に切り替えること(約90度、0度、−90度)と、周波数fs、fb、fs2の3つの駆動周波数の設定と、により、被写体が、途中にレンズの+方向に移動した場合にでも、−方向に移動した場合にでも対応できる。
また、被写体が現在の位置から大きくずれていると判定された場合には、周波数fs、fbに適正な値を入れることで(図6や図8のf4よりもっと小さい周波数値に設定することで)、被写体に合焦させることが可能となる。
Basically, as in the first operation example described above, this is the same as the concept and flowchart described with reference to FIGS. That is, in the wobbling operation at the time of moving image shooting, the subject position is estimated by detecting the contrast at three positions of the lens position, and the frequencies fs and fb are calculated according to the information. Then, by switching the phase difference between the A phase and the B phase to three levels (about 90 degrees, 0 degrees, -90 degrees) and setting the three driving frequencies of the frequencies fs, fb, and fs2, Even when the lens is moved in the + direction on the way, it is possible to cope with the case where the lens is moved in the-direction.
In addition, when it is determined that the subject is greatly deviated from the current position, appropriate values are set in the frequencies fs and fb (by setting the frequency value to be smaller than f4 in FIGS. 6 and 8). ), It is possible to focus on the subject.

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)撮影設定部47が動画撮影モードを選択した場合に、2つの駆動信号の電圧を一定に維持した状態で、2つの駆動信号の位相差を切り替えるとともに、2つの駆動信号の周波数を切り替えられた位相差に対応させて切り替えることで、振動波モータ10の速度を変更することができる。これにより、複雑な駆動制御をすることなく、動画撮影時における振動波モータ10の作動音を低減することができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) When the shooting setting unit 47 selects the moving image shooting mode, the phase difference between the two drive signals is switched while the voltages of the two drive signals are kept constant, and the frequencies of the two drive signals are switched. The speed of the vibration wave motor 10 can be changed by switching in accordance with the phase difference. Thereby, the operation sound of the vibration wave motor 10 at the time of moving image photography can be reduced, without performing complicated drive control.

(2)ウォブリング動作における所定の1サイクルのコントラストに基づいて、所定の1サイクルの次の1サイクルにおける2つの駆動信号の周波数を、AF用の第3レンズ群L3の焦点位置を被写体に追従させるように切り替えるようにした。これにより、振動波モータ10は、被写体の動作に追従させてAF用の第3レンズ群L3を動作させることができ、かつ、振動波モータ10をウォブリング動作で駆動させる際の作動音を低減することができる。   (2) Based on the contrast of a predetermined one cycle in the wobbling operation, the focus position of the third lens unit L3 for AF is made to follow the subject with the frequencies of the two drive signals in the next one cycle after the predetermined one cycle. So that it switches. As a result, the vibration wave motor 10 can cause the third lens group L3 for AF to operate following the movement of the subject, and reduces the operating noise when the vibration wave motor 10 is driven by the wobbling operation. be able to.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態は上述の実施形態とレンズ鏡筒及び駆動装置40Aの構成は同様であるため、その説明は省略する。また、動画撮影時における駆動装置40Aの動作についても第1実施形態と同様である。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、主に、振動波モータ50の構成である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the configuration of the lens barrel and the driving device 40A is the same as that of the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted. The operation of the drive device 40A during moving image shooting is the same as in the first embodiment. The difference of the second embodiment from the first embodiment is mainly the configuration of the vibration wave motor 50.

次に、第2実施形態のレンズ鏡筒20Aの構成を説明する。
図9は、本発明の第2実施形態のレンズ鏡筒20Aを説明する図である。図10は、第2実施形態の振動波モータ50を説明する図である。図11は、第2実施形態の振動波モータ50の動作原理を説明する図である。
Next, the configuration of the lens barrel 20A of the second embodiment will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating a lens barrel 20A according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram illustrating the vibration wave motor 50 according to the second embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating the operating principle of the vibration wave motor 50 of the second embodiment.

図9に示すように、レンズ鏡筒20Aは、レンズ鏡筒20Aの外周部を覆う外側固定筒31と、外側固定筒31よりも内周側における被写体側に位置する内側第1固定筒32Aと、外側固定筒31よりも内周側における像側に位置する内側第2固定筒32Bと、を備え、さらに外側固定筒31と内側第1固定筒32Aとの間に振動波モータ50を備える。   As shown in FIG. 9, the lens barrel 20 </ b> A includes an outer fixed cylinder 31 that covers the outer periphery of the lens barrel 20 </ b> A, and an inner first fixed cylinder 32 </ b> A that is located closer to the subject on the inner peripheral side than the outer fixed cylinder 31. An inner second fixed cylinder 32B positioned on the image side closer to the inner periphery than the outer fixed cylinder 31, and further includes a vibration wave motor 50 between the outer fixed cylinder 31 and the inner first fixed cylinder 32A.

内側第1固定筒32Aには、被写体側から第1レンズ群L1、第2レンズ群L2が固定されている。また、内側第2固定筒32Bには、第4レンズ群L4が固定されている。第2レンズ群L2と第4レンズ群L4との間には、AF環34に保持されたAFレンズである第3レンズ群L3が配置されている。   The first lens group L1 and the second lens group L2 are fixed to the inner first fixed cylinder 32A from the subject side. The fourth lens group L4 is fixed to the inner second fixed cylinder 32B. Between the second lens group L2 and the fourth lens group L4, a third lens group L3, which is an AF lens held by the AF ring 34, is disposed.

図9に示すように、振動波モータ50は、振動子51、移動子55、加圧部材57等を備え、移動子55を移動して駆動する形態となっている。
振動子51は、固定部材54に設けられた支持ピン58により振動子51の長手方向に支持され、加圧方向には自由度があるように構成されている。
加圧部材57は、固定部材54と振動子51との間に設けられ、振動子51を移動子55に加圧接触する。
固定部材54は、内側第1固定筒32Aに取り付けられる。固定部材54を内側第1固定筒32Aに取り付けることで、移動子55、振動子51、加圧部材57までを、一つのモータユニットとして構成できるようになる。
As shown in FIG. 9, the vibration wave motor 50 includes a vibrator 51, a mover 55, a pressure member 57, and the like, and is configured to move and drive the mover 55.
The vibrator 51 is supported in the longitudinal direction of the vibrator 51 by a support pin 58 provided on the fixing member 54, and is configured to have a degree of freedom in the pressing direction.
The pressure member 57 is provided between the fixed member 54 and the vibrator 51, and presses the vibrator 51 against the moving element 55.
The fixing member 54 is attached to the inner first fixed cylinder 32A. By attaching the fixing member 54 to the inner first fixed cylinder 32A, the moving element 55, the vibrator 51, and the pressing member 57 can be configured as one motor unit.

移動子55は、アルミニウムといった軽金属からなり、摺動面の表面には耐摩耗性向上のための摺動メッキが設けられている。また、移動子55は、リニアガイド61に固定され、リニアガイド61は内側第1固定筒32Aに支持され、移動子55は内側第1固定筒32Aに対して直線方向に移動可能となっている。
移動子55の端部55Aには、AF環34に接続されたフォーク62が嵌合しており、移動子55の駆動によりAF環34が直進駆動される。
The moving element 55 is made of a light metal such as aluminum, and the surface of the sliding surface is provided with sliding plating for improving wear resistance. The mover 55 is fixed to the linear guide 61, the linear guide 61 is supported by the inner first fixed cylinder 32A, and the mover 55 is movable in a linear direction with respect to the inner first fixed cylinder 32A. .
A fork 62 connected to the AF ring 34 is fitted to the end 55 </ b> A of the mover 55, and the AF ring 34 is driven straight by driving the mover 55.

AF環34は、内側第1固定筒32A及び内側第2固定筒32Bに設けられた直線レール63に沿って可動な構造となっている。直線レール63には、AF環34に設けられたガイド部64が嵌合し、移動子55の直進駆動に伴って、光軸方向に直進方向に駆動され、所望の位置に停止できるようになっている。   The AF ring 34 has a structure movable along a straight rail 63 provided on the inner first fixed cylinder 32A and the inner second fixed cylinder 32B. A guide portion 64 provided on the AF ring 34 is fitted to the linear rail 63, and when the moving element 55 is linearly driven, it is driven in the straight direction in the optical axis direction and can be stopped at a desired position. ing.

振動子51は、図10及び図11に示すように、圧電体53、金属製の弾性体52および出力取出用の突起部52Aから構成される。弾性体52の設計は、縦1次振動と曲げ4次振動との共振周波数が一致するようにする。圧電体53にこの周波数の電圧(駆動信号)を加え、かつ双方の振動の位相を90°ずらすと、図11に示すように、突起部52Aには励起された縦振動と曲げ振動との合成により楕円運動が生じる。突起部52Aは移動子55に加圧接触されているので、摩擦により駆動力が生じる。突起部52Aには耐摩耗性材が用いられており、摩擦による摩耗を抑えている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the vibrator 51 includes a piezoelectric body 53, a metal elastic body 52, and an output extraction projection 52 </ b> A. The design of the elastic body 52 is such that the resonance frequencies of the longitudinal primary vibration and the bending quaternary vibration match. When a voltage (drive signal) of this frequency is applied to the piezoelectric body 53 and the phases of both vibrations are shifted by 90 °, as shown in FIG. 11, the projection 52A is combined with the excited longitudinal vibration and bending vibration. Causes elliptical motion. Since the protrusion 52A is in pressure contact with the moving element 55, a driving force is generated by friction. Abrasion resistant material is used for the protrusion 52A, and wear due to friction is suppressed.

圧電体53は、一般的には通称PZTと呼ばれるチタン酸ジルコン酸鉛といった材料から構成されているが、近年では環境問題から鉛フリーの材料であるニオブ酸カリウムナトリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマスナトリウム、チタン酸ビスマスカリウム等から構成されることもある。   The piezoelectric body 53 is generally made of a material such as lead zirconate titanate, commonly called PZT. In recent years, lead-free materials such as potassium sodium niobate, potassium niobate, and sodium niobate are used because of environmental problems. , Barium titanate, bismuth sodium titanate, potassium bismuth titanate and the like.

第2実施形態においては、振動波モータ50は、リニア型の振動波モータである。しかし、第2実施形態の振動波モータ50においても、周波数、電圧、2つの駆動信号の位相差を制御して、速度制御することができるため、前述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the second embodiment, the vibration wave motor 50 is a linear vibration wave motor. However, since the vibration wave motor 50 of the second embodiment can control the speed by controlling the phase difference between the frequency, voltage, and two drive signals, the same effect as that of the first embodiment is obtained. be able to.

また、第2実施形態においては、第1実施形態の円環型超音波モータを搭載した場合のように、回転運動から直進運動に変換する時に生じる損失がなくなるため、変換効率が向上する。そのため、駆動システム全体として効率を向上させることができる。   Further, in the second embodiment, as in the case where the annular ultrasonic motor of the first embodiment is mounted, the loss that occurs when converting from the rotational motion to the straight motion is eliminated, so that the conversion efficiency is improved. Therefore, the efficiency of the entire drive system can be improved.

1:カメラ、10:振動波モータ、13:圧電体、20:レンズ鏡筒、39:コントラスト検出部、41:駆動制御部、47:撮影設定部、50:振動波モータ、53:圧電体、L3:第3レンズ群   1: camera, 10: vibration wave motor, 13: piezoelectric body, 20: lens barrel, 39: contrast detection unit, 41: drive control unit, 47: imaging setting unit, 50: vibration wave motor, 53: piezoelectric body, L3: Third lens group

Claims (5)

電気機械変換素子の励振により駆動面に発生する駆動力を用いてレンズを駆動する振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータに2つの駆動信号を与える駆動制御部と、
動画撮影モードを選択できる撮影設定部と、を備え、
前記駆動制御部は、該撮影設定部が動画撮影モードを選択した場合に、前記2つの駆動信号の電圧を一定に維持した状態で、前記2つの駆動信号の位相差を変更するとともに、前記2つの駆動信号の周波数を前記切り替えられた位相差に対応させて変更することで、前記振動アクチュエータの速度を変更可能であること、を特徴とするカメラ。
A vibration actuator that drives the lens using a driving force generated on the driving surface by excitation of the electromechanical transducer;
A drive control unit for providing two drive signals to the vibration actuator;
A shooting setting section that can select a movie shooting mode,
The drive control unit changes the phase difference between the two drive signals while maintaining the voltage of the two drive signals constant when the shooting setting unit selects the moving image shooting mode. A camera characterized in that the speed of the vibration actuator can be changed by changing the frequency of two drive signals in accordance with the switched phase difference.
請求項1に記載のカメラであって、
前記駆動制御部は、前記2つの駆動信号の位相差を、90度と−90度と0度との間で連続的に変更可能であること、を特徴とするカメラ。
The camera according to claim 1,
The camera, wherein the drive control unit can continuously change the phase difference between the two drive signals between 90 degrees, -90 degrees, and 0 degrees.
請求項1又は2に記載のカメラであって、
前記駆動制御部は、前記レンズを小刻みに前後させて焦点位置を被写体に追従させる動作であるウォブリング動作を行うこと、を特徴とするカメラ。
The camera according to claim 1 or 2,
The drive control unit performs a wobbling operation, which is an operation of causing the lens to move back and forth in small increments so that the focal position follows the subject.
請求項3に記載のカメラであって、
被写体像のコントラストを検出するコントラスト検出部を備え、
前記駆動制御部は、前記コントラスト検出部によって検出された、前記ウォブリング動作における所定の1サイクルの前記コントラストに基づいて、前記所定の1サイクルの次の1サイクルにおける前記2つの駆動信号の周波数を、前記レンズの焦点位置を被写体に追従させるように切り替えること、を特徴とするカメラ。
The camera according to claim 3,
A contrast detector for detecting the contrast of the subject image;
The drive control unit, based on the contrast of the predetermined one cycle in the wobbling operation detected by the contrast detection unit, the frequency of the two drive signals in the next one cycle of the predetermined one cycle, A camera characterized in that the focus position of the lens is switched to follow the subject.
請求項1から4のいずれか1項に記載のカメラであって、
前記駆動制御部は、前記撮影設定部が静止画撮影モードを選択した場合に、前記2つの駆動信号の位相差を、90°と−90°との間で切り替え可能であること、を特徴とするカメラ。
The camera according to any one of claims 1 to 4,
The drive control unit can switch a phase difference between the two drive signals between 90 ° and −90 ° when the shooting setting unit selects a still image shooting mode. Camera.
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