JP2014023330A - 駆動装置、駆動装置の調整装置、駆動装置の調整方法、撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停止中の振動アクチュエータの消費電力を低減することができる駆動装置、駆動装置の調整装置、駆動装置の調整方法、撮像装置を提供する。
【解決手段】駆動装置３０は、振動体２２に設けられた圧電体２４に交番信号を印加して、振動体を振動させて駆動力を発生する振動アクチュエータ２０を制御する駆動装置３０であって、圧電体に印加する交番信号の周波数ｆを変化させて、振動アクチュエータの駆動速度を制御する速度制御部３１を備え、速度制御部は、交番信号の周波数を、振動アクチュエータを駆動状態から停止状態に変化させる周波数ｆ０よりも高周波側となる停止周波数ｆｓに変化させて、振動アクチュエータを停止させること、を特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、駆動装置、駆動装置の調整装置、駆動装置の調整方法、撮像装置に関するものである。

従来、振動アクチュエータの駆動装置は、振動アクチュエータに入力する交番信号のオンオフにより、振動アクチュエータの駆動状態と停止状態とを切り替えていたため、停止や駆動開始時等において圧電体等から突発音が発生する場合があった。そのため、振動アクチュエータの駆動装置は、その突発音を回避するために、交番信号の駆動周波数を変化させることによって振動アクチュエータを制御していた（例えば、特許文献１）。
しかし、特許文献１の駆動装置は、振動アクチュエータの制御中は常に電力が供給されている状態となるため、消費電力が高くなるという問題があった。

特開２０１１−００４２７９号公報

本発明の課題は、停止中の振動アクチュエータの消費電力を低減することができる駆動装置、駆動装置の調整装置、駆動装置の調整方法、撮像装置を提供することである。

前記課題を解決するために、第１の発明は、振動体（２２）に設けられた圧電体（２４）に交番信号を印加して、前記振動体を振動させて駆動力を発生する振動アクチュエータ（２０）を制御する駆動装置（３０）であって、前記圧電体に印加する交番信号の周波数（ｆ）を変化させて、前記振動アクチュエータの駆動速度を制御する速度制御部（３１）を備え、前記速度制御部は、前記交番信号の周波数を、前記振動アクチュエータを駆動状態から停止状態に変化させる周波数（ｆ０）よりも高周波側となる停止周波数（ｆｓ）に変化させて、前記振動アクチュエータを停止させること、を特徴とする駆動装置である。
第２の発明は、第１の発明の駆動装置（３０）において、前記振動アクチュエータ（２０）の消費電力を検出する消費電力検出部（３３）を備え、前記速度制御部（３１）は、前記消費電力検出部で検出した消費電力に基づいて、前記停止周波数（ｆｓ）を検出すること、を特徴とする駆動装置である。
第３の発明は、第２の発明の駆動装置（３０）において、前記消費電力検出部（３３）は、前記消費電力として前記振動アクチュエータ（２０）に供給される電力の電流値（Ｉ）を検出すること、を特徴とする駆動装置である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの駆動装置（３０）において、前記停止周波数（ｆｓ）を記憶する記憶部（３６）を備えること、を特徴とする駆動装置である。
第５の発明は、記憶部（３３６）を有した第１の発明の駆動装置（３３０）に装着される駆動装置の調整装置（３４０）であって、前記駆動装置の前記速度制御部（３３１）に接続され、前記圧電体（２４）に印加する交番信号の周波数を、前記振動アクチュエータ（２０）を駆動状態から停止状態に変化させる周波数（ｆ０）よりも高周波側に変化させる駆動信号を送信する調整制御部（３４１）を備え、前記調整制御部は、前記駆動装置を制御して、送信した駆動信号に基づいて前記圧電体に印加する交番信号の周波数を変化させて、前記振動アクチュエータを停止させる停止周波数（ｆｓ）を検出させ、検出した停止周波数を前記記憶部（３３６）に記憶させること、を特徴とする駆動装置の調整装置である。
第６の発明は、第５の発明の駆動装置の調整装置（３４０）において、前記駆動装置（３３０）に電力を供給する電源部（３４２）と、前記電源部の消費電力を検出する消費電力検出部（３４３）とを備え、前記調整制御部（３４１）は、前記消費電力検出部で検出した消費電力の情報を前記速度制御部（３３１）に出力し、前記消費電力の情報に基づいて前記停止周波数（ｆｓ）を検出させること、を特徴とする駆動装置の調整装置である。
第７の発明は、第６の発明の駆動装置の調整装置（３４０）において、前記消費電力検出部（４３３）は、前記消費電力として前記電源部（３４２）から供給される電力の電流値（Ｉ）を検出すること、を特徴とする駆動装置の調整装置である。
第８の発明は、振動体（２２）に設けられた圧電体（２４）に交番信号を印加して、前記振動体を振動させて駆動力を発生する振動アクチュエータ（２０）を制御する駆動装置（３０）の調整方法であって、前記圧電体に印加する交番信号の周波数（ｆ）を、前記振動アクチュエータを駆動状態から停止状態に変化させる周波数（ｆ０）から高周波側へ変化させる周波数変化工程（Ｓ１０４）と、前記周波数変化工程によって変化する周波数に応じて変動する前記振動アクチュエータの消費電力を検出する消費電力検出工程（Ｓ１０５）と、前記消費電力検出工程により検出された前記消費電力に基づいて、前記振動アクチュエータを停止させる停止周波数を検出する停止周波数検出工程（Ｓ１０６，Ｓ１０７）と、を備える駆動装置の調整方法である。
第９の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの駆動装置（３０）を備えること、を特徴とする撮像装置（１）である。
以上、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したが、これに限定されるものではない。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に代替してもよい。

本発明によれば、停止中の振動アクチュエータの消費電力を低減することができる。

第１実施形態のカメラ１の全体構成を説明する概略図である。 第１実施形態の超音波モータ２０の構成を説明する図である。 第１実施形態の圧電素子２４の電極パターンＡ相、Ｂ相の構成を説明する図である。 第１実施形態の超音波モータ２０に接続される駆動装置３０の構成を説明する図である。 第１実施形態の超音波モータ２０の特性を示す図である。 第１実施形態のカメラ１の動画撮影モード開始時の動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態の駆動装置３０のレンズ１１の駆動時の動作を説明するフローチャートである。 第３実施形態の超音波モータ２０に接続される駆動装置３３０と、それに装着される調整装置３４０との構成を説明する図である。 第３実施形態の調整装置３４０及び駆動装置３３０の動作を説明するフローチャートである。 第３実施形態の駆動装置３３０の初期動作を説明するフローチャートである。 第３実施形態の駆動装置３３０のレンズ１１の駆動時の動作を説明する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実施形態のカメラ１の全体構成を説明する概略図である。
図２は、第１実施形態の超音波モータ２０の構成を説明する図である。
図３は、第１実施形態の圧電素子２４の電極パターンＡ相、Ｂ相の構成を説明する図である。
図４は、第１実施形態の超音波モータ２０に接続される駆動装置３０の構成を説明する図である。
なお、図１において、カメラ１の前後方向をＸ方向とし、左右方向をＹ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。

カメラ１（撮像装置）は、図１に示すように、撮像素子３を有するカメラ筐体２と、レンズ鏡筒１０とを備え、被写体の静止画だけでなく動画も撮影することができるデジタルカメラである。
レンズ鏡筒１０は、カメラ筐体２と着脱可能な交換レンズである。レンズ鏡筒１０は、レンズ１１、カム筒部１２、位置検出部１３、超音波モータ２０（振動アクチュエータ）、駆動装置３０等を備えている。なお、レンズ鏡筒１０は、カメラ筐体２と一体型としてもよい。

レンズ１１は、カム筒部１２に保持されており、超音波モータ２０の駆動力によって、光軸方向（Ｘ方向）に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズである。
カム筒部１２は、超音波モータ２０の回転子２１（後述する）と接続されており、超音波モータ２０の回転運動を、光軸方向（Ｘ方向）への直動運動に変換し、レンズ１１を光軸方向（Ｘ方向）に移動可能にする。
位置検出部１３は、光軸方向（Ｘ方向）に移動するレンズ１１の位置を検出するセンサであり、例えば磁気センサ（ＭＲセンサ）である。

超音波モータ２０は、図２（ａ）に示すように、円環状の回転式の進行波型超音波モータであり、円環状の回転子２１と、回転子２１と加圧接触する円環状の振動子２２（振動体）とから構成される。
振動子２２は、円環状の弾性体２３と、その弾性体２３に接合された円環状の圧電素子２４（圧電体）とから構成されている。
弾性体２３は、回転子２１と加圧接触する面に櫛歯が設けられた弾性部材である。

圧電素子２４は、弾性体２３の回転子２１との接触面とは反対側の面に接合されており、２相からなる電極パターンＡ相、Ｂ相を有する。電極パターンＡ相、Ｂ相は、図３に示すように、それぞれが円周方向に極性が交互に異なるように分極されている。
超音波モータ２０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、圧電素子２４の電極パターンＡ相、Ｂ相に、それぞれ位相の異なる２相の交番信号を印加して、振動子２２に進行性の振動波を発生させ、振動子２２に加圧接触された回転子２１がその振動波に励振されることで、円周方向（正転方向Ｇ、反転方向Ｈ）に回転する駆動力を発生する。

駆動装置３０は、図４に示すように、超音波モータ２０の駆動を制御する装置である。駆動装置３０は、制御部３１（速度制御部）、駆動回路部３２、電流検出部３３（消費電力検出部）、電源部３４、信号処理部３５、記憶部３６等を備える。
制御部３１は、駆動装置３０の各部を統括制御する制御回路であり、例えばＣＰＵ等から構成される。制御部３１は、記憶部３６に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。

制御部３１は、駆動回路部３２、電流検出部３３、信号処理部３５、記憶部３６等に接続される。
制御部３１は、駆動回路部３２を介して超音波モータ２０の駆動動作や、回転速度を制御する。具体的には、制御部３１は、超音波モータ２０の圧電素子２４の各電極パターンＡ相、Ｂ相に印加される交番信号の位相差及び駆動周波数を変化させて、超音波モータ２０の駆動動作や、回転速度を制御する。ここで、駆動動作とは、超音波モータ２０の回転子２１の正転方向Ｇの回転運動（図２参照）や、反転方向Ｈの回転運動（図２参照）、停止といった動作をいう。

駆動回路部３２は、圧電素子２４の各電極パターンＡ相、Ｂ相の電極に接続されており、制御部３１から入力した駆動パルス信号に基づいて、所定の位相差及び所定の駆動周波数に設定された交番信号を発生する回路である。駆動回路部３２は、圧電素子２４のＡ相の電極パターンに接続されるＡ相回路部３２ａと、Ｂ相の電極パターンに接続されるＢ相回路部３２ｂとを有する。
Ａ相回路部３２ａは、トランス３２１ａ、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３２２ａ、３２３ａ、インバータ３２４ａ、ダイオード３２５ａ、３２６ａ等から構成され、制御部３１から送信される駆動パルス信号に基づいて圧電素子２４のＡ相の電極パターンに交番信号を印加する。

Ｂ相回路部３２ｂは、トランス３２１ｂ、ＦＥＴ３２２ｂ、３２３ｂ、インバータ３２４ｂ、ダイオード３２５ｂ、３２６ｂ等から構成され、制御部３１から送信される駆動パルス信号に基づいて圧電素子２４のＢ相の電極パターンに交番信号を印加する。
駆動回路部３２は、Ａ相回路部３２ａ、Ｂ相回路部３２ｂのそれぞれに設けられるＦＥＴ３２２ａ、３２２ｂ、３２３ａ、３２３ｂのスイッチング動作に基づいて圧電素子２４に印加する交番信号の周波数を変化させる。

電流検出部３３は、電源部３４及び駆動回路部３２間に接続され、電源部３４から供給される電力の電流値を検出する部分であり、例えば電流検出抵抗や、ホール素子センサを用いた回路から構成される。電流検出部３３は、検出した検出電流値を制御部３１に出力する。ここで、本実施形態では、超音波モータ２０に印加される交番信号の電圧は一定であるので、電流検出部３３が、電流値を検出することによって、超音波モータ２０の駆動による消費電力を検出することができる。なお、以下の説明において、電流検出部３３で検出された検出電流値を、消費電流値と呼ぶ。

電源部３４は、駆動回路部３２を介して超音波モータ２０に電力を供給する電源回路である。
信号処理部３５は、位置検出部１３に接続され、位置検出部１３で検出した検出信号に基づいて、レンズ１１の位置情報と、超音波モータ２０の回転速度情報とを検出して制御部３１に出力する。
記憶部３６は、駆動装置３０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。また、記憶部３６は、電流検出部で検出した検出電流値を比較電流値Ｉｃ（後述する）として記憶する。

次に、超音波モータ２０の特性について説明する。
図５は、第１実施形態の超音波モータ２０の特性を示す図である。図５（ａ）は、超音波モータ２０に印加される交番信号の駆動周波数ｆと、超音波モータ２０の回転速度ｎとの関係を示す図である。図５（ｂ）は、超音波モータ２０に印加される交番信号の駆動周波数ｆと、消費電流値Ｉとの関係を示す図である。
図５（ａ）に示すように、超音波モータ２０は、駆動周波数ｆを、ｆｒ１からｆ０の間を変化させることで、その回転速度ｎを変化させることができる。具体的には、超音波モータ２０は、その駆動周波数ｆをｆ０から低周波側に変化させると、回転速度ｎが上がる特性を有する。例えば、駆動周波数ｆ＝ｆ１の場合、回転速度はｎ＝ｎ１となり、ｆ＝ｆ２の場合、ｎ＝ｎ２となる（ｆ１＞ｆ２、ｎ２＞ｎ１）。

ここで、図５（ａ）中のｆｒ１は、超音波モータ２０の振動子２２の機械的な共振周波数である。また、ｆ０は、超音波モータ２０の回転子２１が駆動状態から停止状態に変化する周波数である。超音波モータ２０の制御の安定性等を考慮して駆動周波数ｆと、ｆｒ１との関係は、一般にｆｒ１＜ｆであることが望ましく、超音波モータ２０の制御では、図５（ａ）中のｆｒ１よりも右肩下がりの特性を利用する。
また、超音波モータ２０は、駆動周波数ｆを、ｆ０よりも高周波側の一定の領域（例えば、ｆ＝ｆ０１）に変化させても停止状態を維持するが、その領域を超えて超音波モータ２０の２次的な共振周波数ｆｒ２に近づくと（例えば、ｆ＝ｆｄ）、逆方向に回転を開始する特性を有する。

超音波モータ２０は、図５（ｂ）に示すように、駆動周波数がｆｒ１のときに、その消費電流がＩ＝Ｉｒ１となり、そこから駆動周波数ｆを高周波側に変化、例えばｆ＝ｆ２（ｆ２＞ｆｒ１）に変化させると、消費電流値がＩ＝Ｉ２（Ｉ２＜Ｉｒ１）となり、消費電流値Ｉが減少する特性を有している。
また、超音波モータ２０は、駆動状態から停止状態に変化する駆動周波数ｆ＝ｆ０において消費電流がＩ＝Ｉ０となるが、駆動周波数ｆをｆ０から高周波側に変化、例えばｆ＝ｆ０１に変化させると、消費電流Ｉは更に減少し、Ｉ＝Ｉ０１（Ｉ０１＜Ｉ０）となる特性を有している。更に、駆動周波数ｆをｆ０１から高周波側に変化、例えばｆ＝ｆｄに変化させると、上述したように、超音波モータ２０は、再び回転を開始するので（図５（ａ）参照）、消費電流がＩ＝Ｉｄ（Ｉｄ＞Ｉ０１）となり、ｆ＝ｆ０１のときよりも増大する特性を有する。

なお、以下の説明において、超音波モータ２０が駆動状態から停止状態に変化する駆動周波数を停止開始周波数（ｆ０）と呼び、超音波モータ２０が停止状態において消費電流が最も小さい状態の駆動周波数ｆを停止周波数（ｆｓ）と呼ぶ。本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、駆動周波数がｆ＝ｆ０１のときに最も消費電流が小さい（Ｉ＝Ｉ０１）ので、停止周波数は、ｆｓ＝ｆ０１である。

駆動装置３０は、上述の特性を利用して、超音波モータ２０の停止時における駆動周波数を停止開始周波数ｆ０で停止させるのではなく、停止周波数ｆｓを検出して、その停止周波数ｆｓで超音波モータ２０を停止させる。ここで、超音波モータ２０の停止開始周波数ｆ０は、設計上予め判明している特性であるので、駆動装置３０は、ｆ０の情報を記憶部３６に記憶しているものとするが、停止周波数ｆｓは、カメラ１の固体差に応じて変化する特性であるため、カメラ１ごとに検出する必要がある。

次に、カメラ１の電源が投入され、撮影可能状態に移行するときの駆動装置３０の初期動作について説明する。図６は、第１実施形態の駆動装置３０の初期動作を説明するフローチャートである。
撮影者によってカメラ１に電源が投入されると、図６に示すように、駆動装置３０の制御部３１は、ステップ（以下、Ｓという）１０１において、停止開始周波数ｆ０の交番信号を圧電素子２４に印加する。
それから、Ｓ１０２において、制御部３１は、停止開始周波数ｆ０における消費電流値Ｉ０を電流検出部３３によって検出する。

次に、Ｓ１０３において、制御部３１は、Ｓ１０２において検出した消費電流値Ｉ０を比較電流値Ｉｃとして記憶部３６に記憶させる。
Ｓ１０４において、制御部３１は、超音波モータ２０の駆動周波数をｆ０から高周波側に変化させる（周波数変化工程）。
Ｓ１０５において、制御部３１は、ｆ０から高周波側に変化させた駆動周波数ｆにおける超音波モータ２０の消費電流値Ｉを検出する（消費電力検出工程）。
それから、Ｓ１０６において、制御部３１は、検出した消費電流値Ｉと、記憶部３６に記憶させた比較電流値Ｉｃとの大小を比較判定する。

検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さいと判定した場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、Ｓ１０３に戻り、制御部３１は、Ｓ１０５において検出した消費電流値Ｉを比較電流値Ｉｃとして記憶して、再びＳ１０４〜Ｓ１０６の動作を繰り返す。ここで、Ｓ１０３が繰り返される度に、直前にＳ１０５において検出された消費電流値Ｉは、比較電流値Ｉｃとして上書きで記憶される。
一方、検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さくないと判定した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、Ｓ１０７において、制御部３１は、駆動周波数ｆの変化を停止して、直前の比較電流値Ｉｃが検出された駆動周波数ｆを停止周波数ｆｓとし（停止周波数検出工程）、停止周波数ｆｓで超音波モータ２０を停止状態にする。

例えば、図５（ｂ）に示すように、Ｓ１０５において、駆動周波数がｆ＝ｆ０１における消費電流値Ｉ＝Ｉ０１を検出した場合、Ｉ０１＜Ｉｃ（＝Ｉ０）であるので、制御部３１は、検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さいと判定し（Ｓ１０６：Ｎｏ）、Ｓ１０５で検出した消費電流値Ｉ０１を比較電流値Ｉｃ＝Ｉ０１として記憶する（Ｓ１０３）。

そして、制御部３１は、駆動周波数をｆ０１から更に高周波側のｆ０２に変化させ（Ｓ１０４）、ｆ０２における消費電流値Ｉ０２を検出する（Ｓ１０５）。
制御部３１は、消費電流値Ｉ０２と比較電流値Ｉｃ（＝Ｉ０１）との大小を比較判定し（Ｓ１０６）、Ｉ０２＞Ｉｃ（＝Ｉ０１）であるので、制御部３１は、検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さくないと判定する（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）。そして、制御部３１は、駆動周波数ｆの変化を停止して、直前の比較電流値Ｉｃ（＝Ｉ０１）が検出された駆動周波数ｆ０１を停止周波数ｆｓとして、停止周波数ｆｓで超音波モータ２０を停止状態にする。
以上より、カメラ１は、電源投入後の撮影待機状態において、駆動周波数ｆを停止周波数ｆｓで超音波モータ２０を停止させているので、超音波モータ２０の停止中の消費電力を低減させることができる。

次に、カメラ１のレンズ１１を駆動させる場合における駆動装置３０の動作について説明する。図７は、第１実施形態の駆動装置３０のレンズ１１の駆動時の動作を説明するフローチャートである。
ここで、カメラ１の撮影動作が開始され、超音波モータ２０を回転速度ｎ２で、レンズ１１を初期位置から特定の位置に移動させる場合における、駆動装置３０の動作について説明する。
図７に示すように、Ｓ１２１において、制御部３１は、超音波モータ２０の駆動周波数ｆを、停止周波数ｆｓから、超音波モータ２０を回転速度ｎ２で回転させる周波数ｆ２に変化させる。ここで、駆動装置３０は、超音波モータ２０の急激な加減速によりレンズ１１の挙動変化等を抑制するために、加速時間、減速時間を設けている。そのため、駆動装置３０は、例えば、超音波モータ２０の回転速度をｎ＝０からｎ＝ｎ２に変化させるとき、駆動周波数ｆを、時間とともに段階的にｆｓからｆ２へ変化させる。

Ｓ１２２において、制御部３１は、信号処理部３５を介して入力する位置検出部１３の検出信号に基づいて、超音波モータ２０の回転速度ｎを検出し、Ｓ１２３において回転速度ｎが目標となる回転速度ｎ２に到達したか否かを判定する。
回転速度ｎが目標回転速度ｎ２に到達したと判定した場合（Ｓ１２３：Ｙｅｓ）、Ｓ１２４に進み、回転速度ｎが目標回転速度ｎ２に到達していないと判定した場合（Ｓ１２３：Ｎｏ）、Ｓ１２１に戻る。

Ｓ１２４において、制御部３１は、駆動周波数ｆの変化をｆ２で停止して、超音波モータ２０を、回転速度ｎ２の一定速度で回転させる。このとき、レンズ１１は、超音波モータ２０の回転に伴って、一定の速度で目標位置に向かって移動する。
次に、Ｓ１２５において、制御部３１は、位置検出部１３の検出信号に基づいて、レンズ１１が減速を開始する位置（減速開始位置）に移動したか否かを判定する。
レンズ１１が減速開始位置に移動したものと判定した場合（Ｓ１２５：Ｙｅｓ）、Ｓ１２６に進み、減速開始位置に移動していないと判定した場合（Ｓ１２５：Ｎｏ）、Ｓ１２４に戻り、制御部３１は、引き続き超音波モータ２０を、回転速度ｎ２の一定速度で回転させる。

Ｓ１２６において、制御部３１は、超音波モータ２０の駆動周波数ｆをｆ０２から高周波側に変化させ、回転速度ｎを減速させ、Ｓ１２７において、回転速度がｎ＝０に到達したか否かを判定する。
超音波モータ２０の回転速度がｎ＝０に到達したものと判定した場合（Ｓ１２７：Ｙｅｓ）、Ｓ１２８に進み、ｎ＝０に到達していないと判定した場合（Ｓ１２７：Ｎｏ）、Ｓ１２６に戻る。
Ｓ１２８において、制御部３１は、超音波モータ２０の回転速度がｎ＝０のときの消費電流値Ｉを電流検出部３３によって検出する。このとき、レンズ１１は、目標位置に停止しており、超音波モータ２０の駆動周波数は、ｆ＝ｆ０となる。

次に、Ｓ１２９において、制御部３１は、Ｓ１２８において検出した消費電流値Ｉ０を比較電流値Ｉｃとして記憶部３６に記憶させる。
Ｓ１３０において、制御部３１は、超音波モータ２０の駆動周波数ｆをｆ０から高周波側に変化させる（周波数変化工程）。
Ｓ１３１において、制御部３１は、ｆ０から高周波側に変化させた駆動周波数ｆにおける超音波モータ２０の消費電流値Ｉを検出する（消費電力検出工程）。
それから、Ｓ１３２において、制御部３１は、検出した消費電流値Ｉと、記憶部３６に記憶させた比較電流値Ｉｃとの大小を比較判定する。

検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さいと判定した場合（Ｓ１３２：Ｎｏ）、Ｓ１２９に戻り、制御部３１は、Ｓ１３１において検出した消費電流値Ｉを比較電流値Ｉｃとして記憶して、再びＳ１３０〜Ｓ１３２の動作を繰り返す。
一方、検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さくないと判定した場合（Ｓ１３２：Ｙｅｓ）、Ｓ１３３において、制御部３１は、駆動周波数ｆの変化を停止して、直前に比較電流値Ｉｃが検出された駆動周波数ｆを停止周波数ｆｓとし、停止周波数ｆｓで超音波モータ２０を停止状態にする（停止周波数検出工程）。

以上説明したように、本実施形態の駆動装置３０には以下のような効果がある。
（１）駆動装置３０は、圧電素子２４に印加する交番信号の駆動周波数ｆを、停止開始周波数ｆ０よりも高い周波数となる停止周波数ｆｓに変化させて、超音波モータ２０を停止させるので、制御中における超音波モータ２０の停止時の消費電力を低減することができる。これにより、カメラ１の動画撮影時のウォブリング動作等において、特に効果的に消費電力を低減することができる。
また、このようにすることで、超音波モータ２０に印加する交番信号を切ることなく超音波モータ２０を停止させることができるので、交番信号のオンオフによる圧電素子２４等からの突破音の発生を防ぐことができ、カメラ１の動画撮影中等において、突発音が録音されてしまうのを防止することができる。
（２）駆動装置３０は、電流検出部３３で検出した消費電流値Ｉに基づいて停止周波数ｆｓを検出しているので、消費電流値Ｉが最も低い駆動周波数ｆを停止周波数ｆｓとすることができ、より効率よく停止中の超音波モータ２０の消費電力を低減させることができる。また、駆動周波数ｆがｆｄ（図５参照）まで変化してしまうのを防止することができ、停止状態の超音波モータ２０を誤って駆動させてしまうのを防ぐことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、第１実施形態の図４、図６、図７を参照しながら重複する説明を適宜省略して説明する。
第２実施形態のカメラ１は、第１実施形態のカメラ１と同様の構成（図４参照）を有するが、駆動装置３０の制御部３１が、検出した停止周波数ｆｓの情報を記憶部３６に記憶する点で第１実施形態のカメラ１と相違する。

駆動装置３０の初期動作において、制御部３１は、停止周波数ｆｓを検出したときに（図６、Ｓ１０７）、検出した停止周波数ｆｓの情報を記憶部３６に記憶する。
そして、その後の駆動装置３０のレンズ１１を移動させる動作において（図７参照）、超音波モータ２０を停止させる場合に、駆動装置３０は、停止周波数ｆｓを再度検出するといった動作（図７、Ｓ１２８〜Ｓ１３２）を行うことなく、記憶部３６から停止周波数ｆｓの情報を読み出して、駆動周波数ｆをｆｓに変化させて超音波モータ２０を停止状態にする。

以上より、本実施形態の駆動装置３０は、第１実施形態の駆動装置３０と同様に、停止周波数ｆｓで超音波モータ２０を停止させることができるので、停止時の超音波モータ２０の消費電力を低減することができる。
また、駆動装置３０は、超音波モータ２０が停止する度に停止周波数ｆｓを検出する必要がなくなり、制御部３１の負担を軽減することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図８は、第３実施形態の超音波モータ２０に接続される駆動装置３３０と、それに装着される調整装置３４０との構成を説明する図である。
第３実施形態のカメラ３０１は、図８に示すように、停止周波数ｆｓを検出するために調整装置３４０が駆動装置３３０に装着され、駆動装置３３０が電流検出部を備えていない点で第１実施形態のカメラ１と相違する。
駆動装置３３０は、制御部３３１、駆動回路部３３２、電源部３３４、信号処理部３３５、記憶部３３６等を備える。

調整装置３４０は、調整制御部３４１、調整電源部３４２、電流検出部３４３等を備えている。調整装置３４０は、カメラ３０１の製造段階において駆動装置３３０に装着され、駆動装置３３０の制御部３３１と協働して、超音波モータ２０の停止周波数ｆｓを検出し、検出した停止周波数ｆｓを駆動装置３３０の記憶部３３６に記憶させる。なお、調整装置３４０は、カメラ３０１の出荷段階においては、駆動装置３３０から取り外される。
調整制御部３４１は、調整装置３４０の各部と接続され、調整装置３４０を統括制御する制御回路であり、例えばＣＰＵ等から構成される。調整制御部３４１は、超音波モータ２０に印加される交番信号の駆動周波数ｆをｆ０から高周波側に変化させる駆動信号を駆動装置３３０の制御部３３１に出力する。

調整電源部３４２は、調整装置３４０が駆動装置３３０に装着されることによって、電流検出部３４３を介して駆動装置３３０の駆動回路部３３２に接続され、超音波モータ２０を駆動する電力を供給する電源である。
電流検出部３４３は、調整電源部３４２から供給される電力の電流値を検出するセンサである。電流検出部３４３は、検出した検出電流値（消費電流値）を駆動装置３３０の制御部３３１に出力する。

次に、カメラ３０１の製造時において調整装置３４０が装着される駆動装置３３０と、調整装置３４０との動作について説明する。
図９は、第３実施形態の調整装置３４０及び駆動装置３３０の動作を説明するフローチャートである。
調整装置３４０が、駆動装置３３０に装着され電源が投入されたら、Ｓ４０１において、調整制御部３４１は、調整電源部３４２から駆動回路部３３２に電力を供給し、電流検出部３４３の検出信号と、駆動信号とを制御部３３１に出力する。ここで、調整制御部３４１は、電流検出部３４３の検出信号を、停止周波数ｆｓの検出が終了するまで継続して制御部３３１に出力する。

Ｓ４０２において、駆動装置３３０の制御部３３１は、調整装置３４０から受信した駆動信号に基づいて、駆動周波数ｆをｆ０にした交番信号を超音波モータ２０に出力させる。
そして、Ｓ４０３において、制御部３３１は、調整装置３４０の電流検出部３４３から入力する検出信号に基づいて、停止開始周波数ｆ０における消費電流値Ｉ０を検出する。

次に、Ｓ４０４において、制御部３３１は、Ｓ４０３において検出した消費電流値Ｉ０を比較電流値Ｉｃとして記憶部３３６に記憶させる。
Ｓ４０５において、制御部３３１は、調整装置３４０から受信した駆動信号に基づいて、超音波モータ２０の駆動周波数をｆ０から高周波側に変化させる（周波数変化工程）。
Ｓ４０６において、制御部３３１は、ｆ０から高周波側に変化させた駆動周波数ｆにおける超音波モータ２０の消費電流値Ｉを検出する（消費電力検出工程）。
それから、Ｓ４０７において、制御部３３１は、検出した消費電流値Ｉと、記憶部３３６に記憶させた比較電流値Ｉｃとの大小を比較判定する。

検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さいと判定した場合（Ｓ４０７：Ｎｏ）、Ｓ４０４に戻り、制御部３３１は、Ｓ４０６において検出した消費電流値Ｉを比較電流値Ｉｃとして記憶して、再びＳ４０５〜Ｓ４０７の動作を繰り返す。
一方、検出した消費電流値Ｉが比較電流値Ｉｃよりも小さくないと判定した場合（Ｓ４０７：Ｙｅｓ）、Ｓ４０８において、制御部３３１は、駆動周波数ｆの変化を停止して、周波数の変化を停止させた旨の信号を調整装置３４０に出力する。

Ｓ４０９において、調整装置３４０の調整制御部３４１は、制御部３３１に対して、停止周波数ｆｓを検出し、記憶部３３６に記憶させる旨の指令信号を駆動装置３３０に出力する。
Ｓ４１０において、駆動装置３３０の制御部３３１は、調整装置３４０から入力した指令信号に基づいて、直前の比較電流値Ｉｃが検出された駆動周波数ｆを停止周波数ｆｓとして検出し（停止周波数検出工程）、その停止周波数ｆｓの情報を記憶部３３６に記憶する。
停止周波数ｆｓを記憶部３３６に記憶させたら、調整装置３４０は、駆動装置３３０から取り外される。

次に、カメラ３０１の電源が投入され、撮影可能状態に移行するときの初期動作について説明する。図１０は、第３実施形態の駆動装置３３０の初期動作を説明するフローチャートである。
撮影者によってカメラ３０１に電源が投入されると、図１０に示すように、駆動装置３３０の制御部３３１は、Ｓ４２１において、記憶部３３６から停止周波数ｆｓの情報を読み出す。
そして、Ｓ４２２において、制御部３３１は、停止周波数ｆｓに設定した交番信号を電源部３３４から圧電素子２４に印加して、停止周波数ｆｓで超音波モータ２０を停止状態にする。

次に、カメラ３０１のレンズ１１を駆動する場合における駆動装置３３０の動作について説明する。図１１は、第３実施形態の駆動装置３３０のレンズ１１の駆動時の動作を説明するフローチャートである。
ここで、カメラ３０１の撮影動作が開始され、超音波モータ２０を回転速度ｎ２で、レンズ１１を初期位置から特定の位置に移動させる場合における、駆動装置３３０の動作について説明する。
図１１に示すように、Ｓ４３１において、制御部３３１は、超音波モータ２０の駆動周波数ｆを、停止周波数ｆｓから、超音波モータ２０を回転速度ｎ２で回転させる周波数ｆ２に段階的に変化させる。

Ｓ４３２において、制御部３３１は、信号処理部３５を介して入力する位置検出部１３の検出信号に基づいて回転速度ｎを検出し、Ｓ４３３において、回転速度ｎが目標となる回転速度ｎ２に到達したか否かを判定する。
回転速度ｎが目標回転速度ｎ２に到達したと判定した場合（Ｓ４３３：Ｙｅｓ）、Ｓ４３４に進み、回転速度ｎが目標回転速度ｎ２に到達していないと判定した場合（Ｓ４３３：Ｎｏ）、Ｓ４３１に戻る。

Ｓ４３４において、制御部３３１は、駆動周波数ｆの変化をｆ２で停止して、超音波モータ２０を、回転速度ｎ２の一定速度で回転させる。このとき、レンズ１１は、超音波モータ２０の回転に伴って、一定の速度で目標位置に向かって移動する。
次に、Ｓ４３５において、制御部３３１は、位置検出部１３の検出信号に基づいて、レンズ１１が減速を開始する位置（減速開始位置）に移動したか否かを判定する。
レンズ１１が減速開始位置に移動したものと判定した場合（Ｓ４３５：Ｙｅｓ）、Ｓ４３６に進み、減速開始位置に移動していないと判定した場合（Ｓ４３５：Ｎｏ）、Ｓ４３４に戻り、制御部３３１は、引き続き超音波モータ２０を、回転速度ｎ２の一定速度で回転させる。

Ｓ４３６において、制御部３３１は、記憶部３３６から停止周波数ｆｓの情報を読み出す。
そして、Ｓ４３７において、制御部３３１は、超音波モータ２０の駆動周波数ｆをｆ２からｆｓに変化させて超音波モータ２０の回転速度ｎを減速させる。それから、Ｓ４３８において、回転速度がｎ＝０に到達したか否かを判定する。
超音波モータ２０の回転速度がｎ＝０に到達したものと判定した場合（Ｓ４３８：Ｙｅｓ）、Ｓ４３９に進み、ｎ＝０に到達していないと判定した場合（Ｓ４３８：Ｎｏ）、Ｓ４３７に戻る。なお、超音波モータ２０の回転速度がｎ＝０に到達したとき、超音波モータ２０の駆動周波数は、ｆ＝ｆ０（停止開始周波数）となる（図５（ａ）参照）。

Ｓ４３９において、制御部３３１は、超音波モータ２０の駆動周波数ｆが停止周波数ｆｓに到達したか否かを判定する。
超音波モータ２０の駆動周波数ｆがｆｓに到達したものと判定した場合（Ｓ４３９：Ｙｅｓ）、Ｓ４４０に進み、駆動周波数ｆがｆｓに到達していないと判定した場合（Ｓ４３９：Ｎｏ）、Ｓ４３９に戻る。
Ｓ４４０において、制御部３３１は、駆動周波数ｆの変化をｆｓで停止させて、超音波モータ２０を停止状態にする。

以上より、本実施形態の調整装置３４０、駆動装置３３０には以下のような効果がある。
（１）調整装置３４０は、駆動装置３３０に装着されることによって、駆動装置３３０に超音波モータ２０の停止周波数ｆｓを検出、記憶させているので、第１実施形態の駆動装置３０と同様に、駆動装置３３０は、超音波モータ２０を停止周波数ｆｓで停止状態にすることができ、超音波モータ２０の停止時における消費電力を低減することができる。
（２）駆動装置３０は、調整装置３４０によって停止周波数ｆｓを検出して記憶部３３６に記憶しているので、駆動装置３３０に電流検出部を設ける必要がなく、カメラ３０１を第１実施形態のカメラ１よりも安価に製造することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
各実施形態において、消費電力の検出に電流検出部を用いる例で説明したが、これに限定されない。例えば、超音波モータ２０に供給される電力が、電圧、電流ともに変動する場合、電流検出部と電圧検出部とを設けて、各検出部の検出値の積から消費電力を検出するようにしてもよい。

１、２０１、３０１：カメラ、２０：超音波モータ、２２：振動子、２４：圧電素子、３０、２３０、３３０：駆動装置、３１、２３１、３３１：制御部、３３、２３３：電流検出部、３４、２３４、３３４：電源部、３４０：調整装置、３４１：調整制御部、３４２：調整電源部、３４３：電流検出部

Claims (9)

1. 振動体に設けられた圧電体に交番信号を印加して、前記振動体を振動させて駆動力を発生する振動アクチュエータを制御する駆動装置であって、
   前記圧電体に印加する交番信号の周波数を変化させて、前記振動アクチュエータの駆動速度を制御する速度制御部を備え、
   前記速度制御部は、前記交番信号の周波数を、前記振動アクチュエータを駆動状態から停止状態に変化させる周波数よりも高周波側となる停止周波数に変化させて、前記振動アクチュエータを停止させること、
   を特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記振動アクチュエータの消費電力を検出する消費電力検出部を備え、
   前記速度制御部は、前記消費電力検出部で検出した消費電力に基づいて、前記停止周波数を検出すること、
   を特徴とする駆動装置。
3. 請求項２に記載の駆動装置において、
   前記消費電力検出部は、前記消費電力として前記振動アクチュエータに供給される電力の電流値を検出すること、
   を特徴とする駆動装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の駆動装置において、
   前記停止周波数を記憶する記憶部を備えること、
   を特徴とする駆動装置。
5. 記憶部を有した請求項１に記載の駆動装置に装着される駆動装置の調整装置であって、
   前記駆動装置の前記速度制御部に接続され、前記圧電体に印加する交番信号の周波数を、前記振動アクチュエータを駆動状態から停止状態に変化させる周波数よりも高周波側に変化させる駆動信号を送信する調整制御部を備え、
   前記調整制御部は、前記駆動装置を制御して、送信した駆動信号に基づいて前記圧電体に印加する交番信号の周波数を変化させて、前記振動アクチュエータを停止させる停止周波数を検出させ、検出した停止周波数を前記記憶部に記憶させること、
   を特徴とする駆動装置の調整装置。
6. 請求項５に記載の駆動装置の調整装置において、
   前記駆動装置に電力を供給する電源部と、
   前記電源部の消費電力を検出する消費電力検出部とを備え、
   前記調整制御部は、前記消費電力検出部で検出した消費電力の情報を前記速度制御部に出力し、前記消費電力の情報に基づいて前記停止周波数を検出させること、
   を特徴とする駆動装置の調整装置。
7. 請求項６に記載の駆動装置の調整装置において、
   前記消費電力検出部は、前記消費電力として前記電源部から供給される電力の電流値を検出すること、
   を特徴とする駆動装置の調整装置。
8. 振動体に設けられた圧電体に交番信号を印加して、前記振動体を振動させて駆動力を発生する振動アクチュエータを制御する駆動装置の調整方法であって、
   前記圧電体に印加する交番信号の周波数を、前記振動アクチュエータを駆動状態から停止状態に変化させる周波数から高周波側へ変化させる周波数変化工程と、
   前記周波数変化工程によって変化する周波数に応じて変動する前記振動アクチュエータの消費電力を検出する消費電力検出工程と、
   前記消費電力検出工程により検出された前記消費電力に基づいて、前記振動アクチュエータを停止させる停止周波数を検出する停止周波数検出工程と、
   を備える駆動装置の調整方法。
9. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の駆動装置を備えること、
   を特徴とする撮像装置。

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