JP2013255338A

JP2013255338A - 光学装置

Info

Publication number: JP2013255338A
Application number: JP2012129197A
Authority: JP
Inventors: Akira Okamoto; 明岡本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-12-19

Abstract

【課題】移動部材の駆動力を負荷変化に対応させて消費電力を低減できると共に移動部材の円滑で安定した駆動を可能とするレンズ鏡筒及び光学装置を提供する。
【解決手段】本発明の光学装置１，２０は、レンズ２１を移動させる超音波モータ１０１と、前記超音波モータ１０１による前記レンズ２１の移動に必要な力に影響する情報を検出する検出部１０９，１１０と、前記超音波モータ１０１に所定の駆動周波数で所定の駆動電圧を供給することにより、前記超音波モータ１０１を駆動する駆動部１０２と、前記駆動部１０２を制御する制御部１０３と、を備え、前記制御部１０３は、前記検出部１０９，１１０によって検出された前記情報に基づいて前記駆動電圧を変化させると共に、当該駆動電圧の変化に伴う前記レンズ２１の移動速度の変動を抑制するように前記駆動周波数を変化させること、を特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学装置に関するものである。

カメラ等の光学装置等において、合焦レンズ等の可動光学要素（移動部材）の移動駆動には、駆動源としてモータが用いられる。
ここで、カメラ等の光学装置は、様々な姿勢や環境温度で用いられるが、この姿勢や温度によって移動部材の駆動に要する力（負荷）が変化することがある。このため、モータの駆動力は、最も大きな負荷が作用する状態でも確実に駆動し得るように設定される。その結果、負荷が軽い姿勢等では必要以上に過大な駆動力となり、消費電力も大きくなる。

特許文献１には、設定された撮影モードや露出モードおよび姿勢や温度に基づいて、アイリスモータの負荷が重くなる動作モードであると判別したとき、アイリスモータで大きいトルクを発生するように駆動パラメータに対する補正を行い、負荷が重くなるときには大きいトルクを発生するように補正するモータ制御が開示されている。

特開２００６−４２４３９号公報

しかしながら、負荷に応じたトルクを発生するようにモータ制御を行う場合、トルクを変化させることによって回転数も変化するといった影響が生ずることがある。このため、モータの駆動中に負荷が変化すると、負荷変化に伴って回転数が変化して移動部材の移動が不安定となる可能性がある。

本発明の課題は、移動部材の駆動力を負荷変化に対応させて消費電力を低減できると共に移動部材の円滑で安定した駆動を可能とする光学装置を提供することである。

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。
請求項１に記載の発明は、レンズ（２１）を移動させる超音波モータ（１０１）と、前記超音波モータ（１０１）による前記レンズ（２１）の移動に必要な力に影響する情報を検出する検出部（１０９，１１０）と、前記超音波モータ（１０１）に所定の駆動周波数で所定の駆動電圧を供給することにより、前記超音波モータ（１０１）を駆動する駆動部（１０２）と、前記駆動部（１０２）を制御する制御部（１０３）と、を備え、前記制御部（１０３）は、前記検出部（１０９，１１０）によって検出された前記情報に基づいて前記駆動電圧を変化させると共に、当該駆動電圧の変化に伴う前記レンズ（２１）の移動速度の変動を抑制するように前記駆動周波数を変化させること、を特徴とする光学装置（１，２０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学装置（１，２０）であって、前記検出部として、当該光学装置（１，２０）の姿勢を検出する姿勢センサ（１１０）を備え、前記制御部（１０３）は、前記姿勢センサ（１１０）により、前記超音波モータ（１０１）による前記レンズ（２１）の移動に必要な力が増大する姿勢を検出したとき、前記駆動電圧を高くするように前記駆動部（１０２）を制御すること、を特徴とする光学装置（１，２０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光学装置（１，２０）であって、前記検出部として、当該光学装置（１，２０）の環境温度を検出する温度センサ（１０９）を備え、前記制御部（１０３）は、前記温度センサ（１０９）により、前記超音波モータ（１０１）による前記レンズ（２１）の移動に必要な力が増大する環境温度を検出したとき、前記駆動電圧を高くするように前記駆動部（１０２）を制御すること、を特徴とする光学装置（１，２０）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の光学装置（１，２０）であって、前記制御部（１０３）は、駆動パルスのデューティ比制御によって前記駆動電圧の制御を行うこと、を特徴とする光学装置（１，２０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の光学装置（１，２０）であって、前記検出部（１０９，１１０）によって検出された情報値に対する駆動電圧を定める駆動電圧テーブルと、前記駆動電圧の値に対する前記駆動周波数を定める駆動周波数テーブルと、を記憶する記憶部（１０４）を備え、前記制御部（１０３）は、前記駆動電圧テーブルを参照して前記駆動電圧を変化させると共に、前記駆動周波数テーブルを参照して前記駆動周波数を変化させること、を特徴とする光学装置（１，２０）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。

本発明によれば、移動部材の駆動力を負荷変化に対応させて消費電力を低減できると共に移動部材の円滑で安定した駆動を可能とする光学装置を提供できる。

本発明の第１実施形態を適用したカメラのブロック構成図である。ＡＦ駆動部のブロック構成図である。レンズ鏡筒の姿勢によって超音波モータに作用する負荷の違いを説明する図である。超音波モータに対する駆動電圧の違いと消費電力を説明する図である。超音波モータにおける駆動電力の周波数と回転数の関係を示す図である。制御部による状態制御のフローチャートである。本発明の第２実施の形態の制御部による状態制御のフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態を適用したカメラ１のブロック構成図である。
カメラ１は、カメラボディ１０とレンズ鏡筒２０とによって構成されている。レンズ鏡筒２０は、カメラボディ１０に着脱可能な交換レンズである。カメラボディ１０とレンズ鏡筒２０とは、マウントを介して着脱可能に結合され、結合時には接点４１を介して情報交換可能に接続される。

カメラボディ１０は、撮像素子１１と、制御装置１２と、ＡＦセンサ１３等を備えている。
撮像素子１１は、レンズ鏡筒２０によってその撮像面に結像された画像を電気信号に変換して出力する、たとえば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子である。
制御装置１２は、当該カメラ１全体の制御を行う。また、制御装置１２は、ＡＦ作動時において、後述するＡＦセンサ１３による焦点検出情報に基づいてレンズ鏡筒２０における合焦レンズ２１の移動量演算を行い、その演算結果をレンズ鏡筒２０における後述するＡＦ駆動部１００（制御部１０３）に送信してＡＦ駆動させる。
ＡＦセンサ１３は、焦点検出を行うためのたとえばＣＣＤラインセンサ等である。

レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１を含む図示しないレンズ群からなる結像光学系と、カム筒２２と、カム筒２２を回転駆動するＡＦ駆動部１００と、を備えている。
合焦レンズ２１は、光軸方向に移動することで結像位置を変化させる。
カム筒２２は、回転によって、内周側に配置された合焦レンズ２１を駆動する。
ＡＦ駆動部１００は、超音波モータ１０１を備えており、合焦レンズ２１を駆動（ＡＦ駆動）する。すなわち、ＡＦ駆動部１００は、ＡＦ作用時において、カメラ１の制御装置１２から入力される合焦指令に基づいて超音波モータ１０１でカム筒２２を回転駆動し、これによってカム筒２２に内設された合焦レンズ２１を駆動する。また、ＡＦ駆動部１００は、当該レンズ鏡筒２０の状態（姿勢および温度）によって超音波モータ１０１の駆動電力を変化させる状態制御を行う。このＡＦ駆動部１００の構成および状態制御については、後に詳述する。

上記のように構成されたカメラ１は、図示しないシャッタボタンの押圧操作等によって撮影が指令されると、レンズ鏡筒２０における合焦レンズ２１を含む結像光学系によってカメラボディ１０における撮像素子１１の撮像面に結像された被写体像を電気信号に変換し、画像処理して図示しない記録媒体に記録する（撮影する）。
これらカメラ１における撮影に係る一連の動作は、カメラボディ１０が備える制御装置１２によって制御される。また、制御装置１２は、撮影時においては、ＡＦセンサ１３の検知情報に基づいてレンズ鏡筒２０のＡＦ駆動部１００を駆動して焦点調節を行う。

つぎに、図２〜図６を参照して、レンズ鏡筒２０におけるＡＦ駆動部１００および状態制御について詳細に説明する。
図２は、ＡＦ駆動部１００のブロック構成図である。図３は、レンズ鏡筒２０の姿勢によって超音波モータ１０１に作用する負荷の違いを説明する図である。図４は、超音波モータ１０１に対する駆動電圧の違いと消費電力を説明する図である。図５は、超音波モータ１０１における駆動電力の周波数と回転数の関係を示す図である。図６は、制御部１０３による状態制御のフローチャートである。

ＡＦ駆動部１００は、超音波モータ１０１と、駆動回路１０２と、制御部１０３と、メモリ１０４と、を備えている。また、ＡＦ駆動部１００は、駆動電源系および電源制御系の回路部として、直流電源回路１０５と、パルス発生回路１０６と、パルス制御回路１０７と、を備えている。
さらに、ＡＦ駆動部１００は、検出系の要素として、フィードバック回路１０８と、温度検出部１０９と、姿勢検出部１１０と、エンコーダ１１１と、を備えている。

超音波モータ１０１は、駆動回路１０２から供給される２相の交流の駆動信号によって振動子に生ずる進行波によって移動子を回転駆動し、その回転力を出力する。
駆動回路１０２は、直流電源回路１０５とパルス制御回路１０７とから入力される電源およびパルス信号に基づいて駆動信号を生成して超音波モータ１０１に入力する。

制御部１０３は、ＣＰＵ等を備えて構成され、カメラ１の制御装置１２から入力される合焦指令に基づいて超音波モータ１０１を回転駆動制御する。また、制御部１０３は、超音波モータ１０１の駆動時において、フィードバック回路１０８、温度検出部１０９、姿勢検出部１１０およびエンコーダ１１１から入力される情報と、メモリ１０４に記憶された制御情報と、に基づいて、パルス発生回路１０６とパルス制御回路１０７とを制御して、レンズ鏡筒２０の状態（姿勢および温度）によって超音波モータ１０１への駆動電力を変化させる状態制御を行う。

メモリ１０４は、ＲＡＭ等によって構成され、制御部１０３が用いる制御プログラムを記憶している。また、メモリ１０４は、レンズ鏡筒２０の温度と姿勢とに応じて変化する合焦レンズ２１の移動（ＡＦ駆動）時において超音波モータ１０１に作用する負荷、に対応した駆動電圧を規定した電圧テーブルと、駆動電圧の周波数を規定した周波数テーブルと、を記憶している。これらのテーブルは状態制御で用いられ、詳細は後述する。

直流電源回路１０５は、駆動回路１０２に所定電圧の直流電圧を供給する。
パルス発生回路１０６は、超音波モータ１０１に供給する駆動交流電圧の周波数を規定するパルスを発生する。このパルス発生回路１０６の発生するパルス間隔は、制御部１０３によって制御されるようになっている。すなわち、制御部１０３が超音波モータ１０１に供給する駆動電圧の周波数を制御可能となっている。

パルス制御回路１０７は、パルス発生回路１０６から入力されたパルスのデューティ比を、制御部１０３の指示に基づいて可変調整して、駆動回路１０２に出力する。なお、制御開始時のデューティ比は定められた初期値とする。
フィードバック回路１０８は、駆動回路１０２から超音波モータ１０１に印可された駆動電圧値を検出して、フィードバック制御情報として制御部１０３に出力する。

温度検出部１０９は、たとえばサーミスタ等によって構成され、その検出した温度情報信号を状態制御情報として制御部１０３に出力する。温度検出部１０９は、レンズ鏡筒２０の平均的温度を検出し得るように、発熱部から離間した位置に配設される。
姿勢検出部１１０は、たとえば直交座標系におけるＸ，Ｙ，Ｚの３軸のジャイロセンサと３軸の加速度センサを備え、６自由度の姿勢情報を検出してその姿勢情報信号を状態制御情報として制御部１０３に出力する。なお、姿勢検出は、センサでなく画像認識で行う構成としてもよい。
エンコーダ１１１は、光学式エンコーダ等により構成され、超音波モータ１０１の回転を検出し、その検出信号を制御部１０３に出力する。

つぎに、制御部１０３による状態制御について説明する。
状態制御は、前述したように、合焦レンズ２１の移動（ＡＦ作用）時において、レンズ鏡筒２０の温度と姿勢とに応じて変化する超音波モータ１０１に作用する負荷に対応させて、超音波モータ１０１の駆動電圧を変化させる。
なお、レンズ鏡筒２０の温度は温度検出部１０９の検出情報に基づく温度であり、姿勢は姿勢検出部１１０が検出した姿勢情報に基づいて演算して求める。また、超音波モータ１０１に作用する負荷に対応した駆動電圧とは、駆動電圧が低すぎて超音波モータ１０１が停止することがなく、駆動電圧が高すぎて電力が過大になることもない値をいう。

ここで、レンズ鏡筒２０における超音波モータ１０１に作用する負荷とは、ＡＦ作用時において合焦レンズ２１を移動操作する際に要する力であり、直接的にはカム筒２２を回転駆動するトルク負荷である。
超音波モータ１０１に作用する負荷は、超音波モータ１０１や合焦レンズ２１を移動可能に保持する機構の熱膨張等に起因して移動抵抗が変わること等によって変化する。その変化傾向は、構造および設定によってレンズ鏡筒毎に異なる。

また、超音波モータ１０１に作用する負荷は、レンズ鏡筒２０の姿勢と、合焦レンズ２１の移動方向と、によって変化する。
すなわち、図３（ａ），（ｂ）に示すようにレンズ鏡筒２０を水平とした姿勢では、合焦レンズ２１の移動に要する操作力（超音波モータ１０１にとっての負荷）は、合焦レンズ２１が、（ａ）で示す無限遠距離に合焦する最も繰り込まれた状態に向かって移動する際（以下縮短時と呼ぶ）と、（ｂ）で示す至近距離に合焦する最も前方に繰り出された状態に向かって移動する際（以下伸長時と呼ぶ）とで略同じであって、これを標準負荷：Ｆｎとする。

これに対して、図３（ｃ），（ｄ）に示すようにレンズ鏡筒２０を鉛直上向きとした姿勢では、合焦レンズ２１の重量の作用によって、（ｃ）で示す縮短時における負荷：Ｆｃは、標準負荷：Ｆｎより小さくなり、（ｄ）で示す伸長時における負荷：Ｆｂは標準負荷：Ｆｎより大きくなる。
逆に、図３（ｅ），（ｆ）に示すようにレンズ鏡筒２０を鉛直下向きとした姿勢では、（ｅ）で示す縮短時における負荷：Ｆｅは標準負荷：Ｆｎより大きくなり、（ｆ）で示す伸長時における負荷：Ｆｆは標準負荷：Ｆｎより小さくなる。

制御部１０３は、上記のようなレンズ鏡筒２０の温度と姿勢に起因する超音波モータ１０１の負荷変化に対応させて、超音波モータ１０１の駆動電圧を変化させる。本実施形態では、制御部１０３は、パルス制御回路１０７を制御して出力するパルスのデューティ比を変化させることで電圧値を変化させる。

すなわち、図４（ａ）に前述した図３の姿勢による負荷変化に対応する駆動電圧を示すように、標準負荷：Ｆｎの姿勢における電圧値を標準電圧：Ｖｎとして、負荷が大きくなる姿勢および駆動方向ではより高い増加電圧：Ｖａとし、負荷が小さくなる姿勢および駆動方向ではより低い減少電圧：Ｖｂとする。なお、温度変化による負荷変化への対応を反映すると、駆動電圧の変化はさらに大きくなる。

これにより、図４（ｂ）に示すように、消費電力を抑制できる。図４は、レンズ鏡筒２０が、標準負荷：Ｆｎの水平状態で標準電圧：Ｖｎから、より大きい負荷（図３におけるＦｄまたはＦｆ）の姿勢で増加電圧：Ｖａ、さらに、小さい負荷（図３におけるＦｃまたはＦｅ）の姿勢で減少電圧：Ｖｂに変化した状態を示す。
通常は、確実な駆動を担保するために最も大きい負荷に基づいて駆動電圧を増加電圧：Ｖａで一定とするが、負荷に応じて駆動電圧を変化させることにより、図４（ｂ）中ハッチングで示す部分の電力消費を抑制することができる。

ここで、超音波モータ１０１に印加する駆動電圧値を変化させると、パルス発生回路１０６が出力する駆動パルスによって規定される駆動電圧の周波数は不変であっても、超音波モータ１０１の回転数に影響することがある。
たとえば、図５に駆動電圧の周波数と回転数の関係を示すように、超音波モータ１０１は、駆動電圧の周波数が高くなると回転数が小さくなる（周波数が低くなると回転数が大きくなる）特性を有するが、その特性が駆動電圧値によって異なる。
図５において、標準電圧：Ｖｎにおいて周波数：ｆｘで標準回転数：Ｎｘの設定の場合、周波数：ｆｘで固定であっても、標準電圧：Ｖｎより高い増加電圧：Ｖａでは出力回転数：Ｎａは標準回転数：Ｎｘより高くなり、標準電圧：Ｖｎより低い減少電圧：Ｖｂでは出力回転数：Ｎｂは標準回転数：Ｎｘより低くなる。

このため、制御部１０３は、超音波モータ１０１の駆動電圧値を変化させる際、超音波モータ１０１の出力回転数が変化しないように、同時にパルス発生回路１０６を制御して駆動電圧の周波数を変化させる。
すなわち、増加電圧：Ｖａでは周波数：ｆｘより高い周波数：ｆａとして出力回転数：Ｎｘを維持し、減少電圧：Ｖｂでは周波数：ｆｘより低い周波数：ｆｂとして出力回転数：Ｎｘを維持するように制御する。
この時、制御部１０３は、出力回転数が目標値を維持しているか否かをエンコーダ１１１によって検出される超音波モータ１０１の回転数によって確認し、ずれが生じている場合には目標値に維持するようにフィードバック制御する。

これにより、超音波モータ１０１の駆動電圧値を負荷に応じて変化させる際に、同時に回転数が変化して合焦レンズ２１の移動が不安定となることを防ぐことができる。その結果、電圧値を変化させても合焦レンズ２１の移動を安定して円滑に行うことが可能となり、ＡＦ精度やＡＦスピードの低下を招くことがない。

上記状態制御における、超音波モータ１０１に作用する負荷に対応した駆動電圧と、当該電圧値に対応した駆動電圧の周波数の値は、前述したようにそれぞれテーブルとしてメモリ１０４に記憶されている。
つまり、制御部１０３は、ＡＦ動作開始時に温度検出部１０９から入力される温度情報と、姿勢検出部１１０から入力されるレンズ鏡筒２０の姿勢情報と、に基づいて、メモリ１０４に記憶されたテーブルから対応する制御値（駆動電圧および周波数）を読み出して、その駆動電圧および周波数で超音波モータ１０１を駆動するように制御する。
テーブルデータは、レンズ鏡筒２０の個体差によってそれぞれ微妙に異なるため、組み立て完了後超音波モータ１０１を試験駆動して採取され、メモリ１０４に記憶される。

つぎに、図６に示すフローチャートに沿って第１実施形態における、制御部１０３による状態制御を説明する。なお、図中および以下の説明中においてステップを「Ｓ」とも略記する。
状態制御は、カメラ１の電源の投入によって開始する。
はじめに、温度検出部１０９からの温度情報を読み込む（Ｓ６０１）。
次いで、姿勢検出部１１０からの情報に基づいてレンズ鏡筒２０の姿勢（すなわちカメラ１の姿勢）を検出する（Ｓ６０２）。
Ｓ６０３に進み、ＡＦ動作が開始されない場合はＳ６０１に戻り、Ｓ６０１〜Ｓ６０３を繰り返す（Ｓ６０３，ＮＯ）。

Ｓ６０３においてＡＦ動作が開始された場合（Ｓ６０３，ＹＥＳ）、ステップ６０１およびステップ６０２の結果に基づいて、メモリ１０４に記憶されたテーブルから温度と姿勢とに対応する制御値（駆動電圧及び駆動周波数）を読み込む（Ｓ６０４）。
そして、読み込まれた駆動電圧及び駆動周波数で、レンズ２１を駆動制御する（Ｓ６０５）。

レンズ２１が駆動された後、所定の時間間隔で姿勢の検出を行い、カメラ１の姿勢が変化しない場合は（Ｓ６０６，ＮＯ）、Ｓ６０５と同じ駆動電圧及び駆動周波数で、レンズ２１の駆動制御を続け、Ｓ６０９に進む。Ｓ６０９に進み、ＡＦ動作が終了したら（Ｓ６０９，ＹＥＳ）、レンズ２１の駆動を終了し（Ｓ６１０）、ＡＦ動作が終了しない場合はＳ６０６に戻る（Ｓ６０９，ＮＯ）。
Ｓ６０５でレンズ２１が駆動された後、カメラ１の姿勢が変化した場合は（Ｓ６０６，ＹＥＳ）、再度、変化した姿勢に基づいてメモリ１０４に記憶されたテーブルから、その温度と姿勢とに対応する駆動電圧及び駆動周波数を読み込む（Ｓ６０７）。
そして、読み込まれた駆動電圧及び駆動周波数で、レンズ２１を駆動制御する（Ｓ６０８）。
Ｓ６０９に進み、ＡＦ動作が終了したら（Ｓ６０９，ＹＥＳ）、レンズ２１の駆動を終了し（Ｓ６１０）、ＡＦ動作が終了しない場合はＳ６０６に戻る（Ｓ６０９，ＮＯ）。

以上、第１実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）本実施形態では、制御部１０３が、レンズ鏡筒２０の温度と姿勢とに応じて変化する超音波モータ１０１に作用する負荷に対応させて、超音波モータ１０１の駆動電圧を変化させる状態制御を行う。状態制御は、超音波モータ１０１に作用する負荷が、大きい場合には超音波モータ１０１の駆動電圧を高く、小さい場合には超音波モータ１０１の駆動電圧を低くする。これにより、電力供給を合理的に行うことができ消費電力の低減が可能となる。

（２）本実施形態の状態制御は、負荷に応じて超音波モータ１０１の駆動電圧を変化させる際に、回転数を維持するように周波数を同時に変化させる。これにより、駆動電圧値の変化に伴う回転数の変化によって合焦レンズ２１の移動が不安定となることを防ぐことができる。その結果、電圧値を変化させても、合焦レンズ２１の移動を安定して円滑に行うことが可能となり、また、ＡＦ精度やＡＦスピードの低下を招くことがない。

（第２実施形態）
第１実施形態では、ＡＦ動作時の合焦レンズ２１の移動の際において、本発明を適用した例について説明した。第２実施形態は、本発明を、ズームレンズに適用した例について説明する。レンズ鏡筒２０及びカメラ１の構成については第１実施形態の図１及び図２とほぼ同様であるが、第２実施形態では駆動するレンズはズームレンズ（参照符号２１’、図１において括弧で示す）である。なお、以下の説明において、第１実施形態の図に基づいて説明を行ない、レンズ以外、参照符号は第１実施形態と同様である。

図７は第２実施形態による制御部１０３による状態制御を説明するフローチャートである。
第１実施形態と同様に、第２実施形態の状態制御は、カメラ１の電源の投入によって開始する。
はじめに、温度検出部１０９からの温度情報を読み込む（Ｓ７０１）。
次いで、姿勢検出部１１０からの情報に基づいてレンズ鏡筒２０の姿勢（すなわちカメラ１の姿勢）を検出する（Ｓ７０２）。
Ｓ７０３に進み、ズーム動作が開始されない場合はＳ７０１に戻り、Ｓ７０１〜Ｓ７０３を繰り返す（Ｓ７０３，ＮＯ）。

Ｓ７０３においてズーム動作が開始された場合（Ｓ７０３，ＹＥＳ）、ステップ７０１およびステップ７０２の結果に基づいて、メモリ１０４に記憶されたテーブルから温度と姿勢とに対応する制御値（駆動電圧及び駆動周波数）を読み込む（Ｓ７０４）。
そして、読み込まれた駆動電圧及び駆動周波数で、レンズ２１’を駆動制御する（Ｓ７０５）。

レンズ２１’が駆動された後、所定の時間間隔で姿勢の検出を行い、カメラ１の姿勢が変化しない場合は（Ｓ７０６，ＮＯ）、Ｓ７０５と同じ駆動電圧及び駆動周波数で、レンズ２１’の駆動制御を続け、Ｓ７０９に進む。Ｓ７０９に進み、ズーム動作が終了したら（Ｓ７０９，ＹＥＳ）、レンズ２１’の駆動を終了し（Ｓ７１０）、ズーム動作が終了しない場合はＳ７０６に戻る（Ｓ７０９，ＮＯ）。
Ｓ７０５でレンズ２１’が駆動された後、カメラ１の姿勢が変化した場合は（Ｓ７０６，ＹＥＳ）、再度、変化した姿勢に基づいてメモリ１０４に記憶されたテーブルから、その温度と姿勢とに対応する駆動電圧及び駆動周波数を読み込む（Ｓ７０７）。
そして、読み込まれた駆動電圧及び駆動周波数で、レンズ２１’を駆動制御する（Ｓ７０８）。
Ｓ７０９に進み、ズーム動作が終了したら（Ｓ７０９，ＹＥＳ）、レンズ２１’の駆動を終了し（Ｓ７１０）、ズーム動作が終了しない場合はＳ７０６に戻る（Ｓ７０９，ＮＯ）。

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）本実施形態においても第１実施形態と同様に、制御部１０３が、レンズ鏡筒２０の温度と姿勢とに応じて変化する超音波モータ１０１に作用する負荷に対応させて、超音波モータ１０１の駆動電圧を変化させる状態制御を行う。状態制御は、超音波モータ１０１に作用する負荷が、大きい場合には超音波モータ１０１の駆動電圧を高く、小さい場合には超音波モータ１０１の駆動電圧を低くする。これにより、電力供給を合理的に行うことができ消費電力の低減が可能となる。

（２）本実施形態の状態制御は、負荷に応じて超音波モータ１０１の駆動電圧を変化させる際に、回転数を維持するように周波数を同時に変化させる。これにより、駆動電圧値の変化に伴う回転数の変化によってズームレンズ２１’の移動が不安定となることを防ぐことができる。その結果、電圧値を変化させても、ズームレンズ２１’の移動を安定して円滑に行うことが可能となり、また、ズーム精度やズームスピードの低下を招くことがない。

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）上記実施形態は、本発明をカメラボディ１０に着脱可能なレンズ鏡筒２０に適用したものである。しかし、これに限らず、例えば、カメラボディとレンズ鏡筒が一体型のカメラに適用しても良い。また、カメラ１はデジタルカメラであるが、フィルムを用いるいわゆる銀塩カメラに適用しても良い。

（２）上記実施形態では、超音波モータ１０１の駆動電力における電圧値の制御を、パルス制御回路１０７が出力する駆動パルスのデューティ比を変化させて行っているが、直流電源回路１０５を制御して電圧を変化させる構成としても良い。

（３）上記実施形態は、本発明を合焦レンズ２１を駆動する超音波モータ１０１に適用したものであるが、本発明はこれに限ることなく他の移動部材の駆動に適用可能なものであり、たとえば、ズーミングレンズを駆動するモータに適用する等、適宜変更可能である。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

１：カメラ、１０：カメラボディ、２０：レンズ鏡筒、２１：合焦レンズ、２１’：ズームレンズ、１００：ＡＦ駆動部、１０１：超音波モータ、１０２：駆動回路、１０３：制御部、１０４：メモリ、１０５：直流電源回路、１０６：パルス発生回路、１０７：パルス制御回路、１０８：フィードバック回路、１０９：温度検出部、１１０：姿勢検出部

Claims

レンズを移動させる超音波モータと、
前記超音波モータによる前記レンズの移動に必要な力に影響する情報を検出する検出部と、
前記超音波モータに所定の駆動周波数で所定の駆動電圧を供給することにより、前記超音波モータを駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記情報に基づいて前記駆動電圧を変化させると共に、当該駆動電圧の変化に伴う前記レンズの移動速度の変動を抑制するように前記駆動周波数を変化させること、
を特徴とする光学装置。
請求項１に記載の光学装置であって、
前記検出部として、当該光学装置の姿勢を検出する姿勢センサを備え、
前記制御部は、前記姿勢センサにより、前記超音波モータによる前記レンズの移動に必要な力が増大する姿勢を検出したとき、前記駆動電圧を高くするように前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学装置。
請求項１又は２に記載の光学装置であって、
前記検出部として、当該光学装置の環境温度を検出する温度センサを備え、
前記制御部は、前記温度センサにより、前記超音波モータによる前記レンズの移動に必要な力が増大する環境温度を検出したとき、前記駆動電圧を高くするように前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記制御部は、駆動パルスのデューティ比制御によって前記駆動電圧の制御を行うこと、
を特徴とする光学装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記検出部によって検出された情報値に対する前記駆動電圧を定める駆動電圧テーブルと、前記駆動電圧の値に対する前記駆動周波数を定める駆動周波数テーブルと、を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記駆動電圧テーブルを参照して前記駆動電力を変化させると共に、前記駆動周波数テーブルを参照して前記駆動周波数を変化させること、
を特徴とする光学装置。