JP5312836B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関し、詳しくは振動波モータ等の駆動装置を組み込んだ撮像装置に関する。

近年のデジタルカメラ等の撮像装置においては、撮影レンズの合焦位置への駆動・焦点距離調節用駆動・像ブレ補正用駆動や、撮像素子の像ブレ補正用駆動、塵埃除去用の防塵フィルタの駆動等に、種々の駆動装置が使用されている。この駆動装置としては、ＤＣモータ・ステッピングモータ・振動波モータ（超音波モータともいう）等が用いられている。この中で、振動波モータは、振動子の振動を摩擦力を介して移動体の一方向に変換しており、効率が高く、大きな駆動力を得易いという利点がある。

しかし、その一方で、大きな駆動力を発生させるためには、振動子を移動部材に大きな力で押圧する必要があり、このため移動部材が剛性の低い材料であると、押圧力で撓んでしまう。振動波モータの振動振幅は数μｍ程度の小さなものであるため、数μｍの撓みでも問題となり、駆動機構の効率が低下したり、極端な場合には、動作しないという不具合が発生してしまう。これを防止する手段として、特許文献１には、振動子に直接接触する移動体（シャフト）を剛性の高い材料にし、この剛性の高い移動体に被駆動体を固着することが開示されている。
特開２００６−０６７７１２号公報

特許文献１に開示の如く振動波モータを構成すれば、撓みの問題は解決されるが、剛性の高い移動体部材に押圧された振動子が、駆動時に磨耗し、振動子と移動体の間に磨耗粉が蓄積し、摩擦係数が変化してしまうおそれがある。その結果、モータ駆動を行なうために、入力（振動波モータへの指示）に対する出力（振動波モータの駆動速度）の関係が変化し、駆動初期と同じ設定条件でモータ制御を行うだけでは、制御特性が変化してしまうことがある。また、振動波モータは、振動子の共振を利用していることから、磨耗粉以外にも、例えば、温度等の環境変化があると、振動子の共振点も変化してしまい、駆動特性が変化してしまうという不都合がある。

このような振動波モータを正確に制御するためには、振動波モータを定期的に駆動してその特性を測定する必要が生じる。しかし、振動波モータを通常の撮影動作以外のタイミングで駆動することはユーザにとって違和感を生じる。また、撮像装置を操作させるとしても振動波モータを一度も動かすことなく撮影装置の動作が終わることもある。このようなときには振動波モータをあえて駆動して特性を測定する必要はない。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、振動波モータに蓄積した摩耗粉を除去することの可能な撮像装置を提供することを目的とする。また、振動波モータの摩擦界面の変化による特性変化や、温度等の環境変化による振動波モータの特性が変化しても駆動特性の変化を生じない撮像装置を提供することを目的とする。また、振動波モータを用いてブレ補正を行なう場合において、駆動特性の変化を生じない撮像装置を提供することを目的とする。さらに、撮影装置を操作するユーザに違和感を持たせるような動作をすることがない撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮像装置は、振動波モータにより摺動板をフィードバック制御により駆動する機能を有する撮像装置において、上記振動波モータを有する駆動機構と、操作に応じて電源をオン、オフする電源オンオフ手段と、上記電源のオンからオフの操作の間に上記駆動機構を動作した場合に、このことを記憶する駆動動作記憶手段と、上記駆動動作記憶手段の記憶内容に応じて、上記駆動機構を動作した場合には、上記振動波モータを動作させ、上記摺動板を駆動端まで往復駆動し該摺動板の駆動面に付着した摩耗粉を駆動端に追いやり、一方、上記駆動機構を動作しなかった場合には該摺動板の駆動を禁止する駆動手段と、上記往復駆動における上記摺動板の駆動速度を演算し、該駆動速度が所定範囲内でない場合は、該駆動速度が所定範囲内になるように該摺動板の速度を変化させるための制御パラメータを変更する制御手段と、を具備する。

第２の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記制御パラメータは、ゲイン、駆動信号の発振周波数、位相差、電源電圧の少なくとも一つである。

第３の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記摺動板に連動して撮像素子を駆動する。

本発明によれば、振動波モータの駆動子と摺動板との間に蓄積した摩耗粉を除去することの可能な撮像装置を提供することができる。振動波モータの摩擦界面の変化による特性変化や、温度等の環境変化による振動波モータの特性が変化しても駆動特性の変化を生じず、振動波モータによる駆動速度が安定し追従特性のよいフィードバック制御を行うことができる撮像装置を提供することができる。さらに、撮影装置を操作するユーザに違和感を持たせるような動作をすることがない撮像装置を提供することができる。

以下、図面に従って本発明を適用したデジタル一眼レフカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラは、光学ファインダを通して被写体像を観察することができると共に、撮像素子によって取得した静止画の画像データを記録メディアに記録可能である。また、このデジタルカメラのブレ量を検出し、撮影光学系に対して垂直な面内で撮像素子を移動させることにより、ブレの影響を除去する防振動作が可能である。

まず、本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラのシステム構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態のカメラの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。このデジタル一眼レフカメラは、カメラ本体部であるボディユニット１００と、アクセサリ装置の一つであり交換レンズであるレンズユニット１０、パーソナルコンピュータ、プリンタなどの外部機器５６などからシステム構成されている。なお、カメラボディユニット１００に装着可能な外部電源や外付けのストロボユニット等ともシステム構成することは可能であるが、ここでは省略してある。

レンズユニット１０は、ボディユニット１００の前面に設けられた図示しないレンズマウントを介して着脱自在である。レンズユニット１０の制御は、レンズユニット１０内に設けられたレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｌμｃｏｍ”と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｂμｃｏｍ”と称する）５０が行う。

これらＬμｃｏｍ５とＢμｃｏｍ５０とは、ボディユニット１００にレンズユニット１０を装着した状態において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的に接続される。そして、カメラシステムとして、Ｌμｃｏｍ５がＢμｃｏｍ５０に従属的に協働しながら動作するように構成されている。

レンズユニット１０は、撮影レンズ１と絞り３を備える。撮影光学系を構成する撮影レンズ１は、レンズ枠１ａに保持され、レンズ駆動機構２内に設けられた図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は、絞り機構４内に設けられた図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌμｃｏｍ５は、Ｂμｃｏｍ５０の指令に基づいてこれら各モータを制御する。

ボディユニット１００内には、一眼レフレックス光学系を構成するクイックリターンミラー１１、サブミラー１１ａ、スクリーン１２ｅ、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３等と、撮影光学系の光軸上に配置されたフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、サブミラー１１ａからの反射光束を受け、所謂、瞳分割方式によりデフォーカス量を検出するためのＡＦセンサユニット１６が設けられている。

また、ボディユニット１００内には、ＡＦセンサユニット１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、クイックリターンミラー１１を駆動制御するミラー駆動回路１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するバネをチャージするシャッタチャージ機構１９と、これらの先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０が設けられている。また、ペンタプリズム１２の出射口近傍に配置され被写界輝度検出用の測光センサ２１ａと、この測光センサ２１ａの出力に基づき測光処理を行う測光回路２１が設けられている。

撮影光学系の光軸上には、撮影光学系によって結像される被写体像を光電変換するための撮像ユニットが設けられている。撮像ユニットは、撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）３１やその前面に配設された光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０、および防塵フィルタ７１をユニットとして一体化してなるものである。防塵フィルタ７１の周縁部には、圧電素子７１ａが取り付けられている。

圧電素子７１ａは、２つの電極を有しており、防塵フィルタ制御回路４８は圧電素子７１ａの２つの電極に所定の周波数を印加し振動させることにより、防塵フィルタ７１に振動波を生じさせる。フィルタ表面に付着した塵は、振動波によって除去される。ＣＣＤ３１の周辺の温度を測定するために、ＣＣＤ３１の近傍には、温度測定回路２２が設けられている。なお、撮像素子としては、ＣＣＤ３１の他、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の二次元撮像素子を用いることもできる。

この撮像ユニットには、手ブレ等による像ブレを補正する防振ユニットが設けられている。この防振ユニットは、撮影光学系の光軸に直交する面内のＸ軸方向およびＹ軸方向のブレを検出するブレ検出センサ（ジャイロ）を備え、このブレ検出センサの出力に基づいて、ＣＣＤ３１を保持する基板を移動させ、ブレの影響を打ち消すものである。この防振ユニットは、フレーム５１０、Ｘ枠５２０、Ｘ軸振動子５０６、Ｙ枠５３０、Ｙ軸振動子５０７等から構成されている。この防振ユニットの詳細については、図２乃至図４を用いて後述する。

防振ユニットの駆動制御は、防振制御回路５０１、Ｘ軸ジャイロ５０２、Ｙ軸ジャイロ５０３、振動子駆動回路５０４、位置検出センサ５０５等によってなされる。Ｘ軸ジャイロ５０２とＹ軸ジャイロ５０３は、Ｘ軸方向とＹ軸方向のブレ量に応じた信号を防振制御回路５０１に出力する。また、位置検出センサ５０５はＸ枠５２０とＹ枠５３０の位置信号を、それぞれ防振制御回路５０１に出力する。この防振制御回路５０１は、これらの信号に基づいて、ブレを打ち消すための移動量を求め、振動子駆動回路５０４に制御信号を出力する。振動子駆動回路５０４は、防振制御回路５０１からの制御信号に基づいて、Ｘ軸振動子５０６とＹ軸振動子５０７に対して駆動制御信号を出力し、Ｘ枠５２０とＹ枠５３０をそれぞれ駆動する。この駆動制御の詳細については、図１１乃至図１６を用いて後述する。

また、本実施形態のデジタル一眼レフシステムは、ＣＣＤ３１に接続したＣＣＤインターフェース回路２３と、液晶モニタ２４、記憶領域として機能するＳＤＲＡＭ２５、フラッシュＲＯＭ２６などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８とを備え、電子撮像機能とともに電子記録表示機能を提供できるように構成されている。

ここで、記録メディア２７は、各種のメモリカードや外付けのＨＤＤ等の外部記録媒体であり、通信コネクタを介してカメラ本体と通信可能かつ交換可能に装着される。そして、この記録メディア２７に撮影により得られた画像データが記録される。記録メディア２７は、１つのみ装填可能でも良いが、本実施形態においては複数の記録メディア２７が装填可能となっている。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する、例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９がＢμｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。なお、後述する駆動動作要求フラグ等のフラグもこの不揮発性メモリ２９に記憶される。

Ｂμｃｏｍ５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１および動作表示用ＬＥＤ５１ａと、カメラ操作ＳＷ５２とが接続されている。カメラ操作ＳＷ５２は、例えば、レリーズ釦の半押しに連動する１Ｒスイッチ、レリーズ釦の全押しに連動する２Ｒスイッチ、再生表示モードの設定用の再生釦に連動する再生スイッチ、防振モード設定用の防振釦に連動する防振モードスイッチ、複数の記録メディア２７の間で画像データのコピーを行うためのメディアコピー釦に連動するメディアコピースイッチ、モノクロ処理やセピア処理等の画像処理を行うための画像編集を指示するための画像編集釦に連動する画像編集スイッチ、ファイル名を変更処理等するためのファイル名編集釦に連動するファイル名編集スイッチ、電源釦に連動するパワースイッチなど、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。なお、パワースイッチがオフされると電源オフ状態となるが、この状態であっても、Ｌμｃｏｍ５やＢμｃｏｍ５０には電源が供給されており、パワースイッチのオンオフを監視しており、パワースイッチがオフからオンとなると、割り込み処理でカメラ処理を開始する。

また、Ｂμｃｏｍ５０には、ＵＳＢインターフェース回路５５が接続されている。このＵＳＢインターフェース回路５５は、パーソナルコンピュータやプリンタ等の外部機器５６と、ＵＳＢ規格により接続し通信するためのインターフェース回路である。

さらに、電源としての電池５４と、電池５４の電圧を本カメラシステムの各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられ、外部電源からジャックを介して電流が供給されたときの電圧変化を検知する電圧検出回路も設けられている。内蔵ストロボ３０１は、図示しない閃光発光管、ＤＣ／ＤＣコンバータを含み、ストロボ制御回路３０２に接続され、Ｂμｃｏｍ５０の制御信号を受け、閃光発光を行う。

上述のように構成されたカメラシステムの各部は、概略、次のように動作する。ミラー駆動機構１８は、クイックリターンミラー１１をアップ位置とダウン位置へ駆動するための機構であり、このクイックリターンミラー１１がダウン位置にある時、撮影レンズ１からの光束はＡＦセンサユニット１６側とペンタプリズム１２側へと分割されて導かれる。ＡＦセンサユニット１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１７を介してＢμｃｏｍ５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。また、クイックリターンミラー１１がアップ位置にある場合には、ＣＣＤ３１の出力に基づいてイメージャーＡＦを行うと共に、液晶モニタ２４にライブビュー表示を行う。クイックリターンミラー１１がダウン位置に有る場合には、ペンタプリズム１２を通過した光束の一部は測光回路２１内の測光センサ２１ａへ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。

レリーズ釦が全押しされ、カメラ操作ＳＷ５２内のセカンドレリーズスイッチがオンとなると、撮影動作を開始する。撮影動作にあたっては、クイックリターンミラー１１をアップ位置に移動させ、撮影光学系による被写体像をＣＣＤ３１上に結像可能状態にする。そして、前述の測光処理によって求められた光量に基づいて、シャッタ１５や絞り３による露光制御を行なう。

露光動作中は、防振ユニットを動作させ、Ｘ軸ジャイロ５０２およびＹ軸ジャイロ５０３の出力に基づいて、防振制御回路５０１および振動子駆動回路５０４はＸ軸振動子５０６およびＹ軸振動子５０７の駆動制御を行い、ＣＣＤ３１を移動させて、手振れ等による像ブレ補正を行う。

露光動作が終了すると、画像処理コントローラ２８は、Ｂμｃｏｍ５０の指令に従ってＣＣＤインターフェース回路２３を制御してＣＣＤ３１から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４に出力表示される。ユーザは、この液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。ＳＤＲＡＭ２５は、画像データの一時的記憶用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。また、画像データは、ＪＰＥＧデータに変換された後、記録メディア２７に記録される。

なお、本デジタルカメラのパワースイッチがオンとなった場合やレンズユニットが交換された場合等、所定のタイミングにおいて、防塵フィルタ制御回路４８は、圧電素子７１ａに駆動信号を印加し、防塵フィルタ７１を超音波で振動させることにより、振動波によって防塵フィルタ７１に付着した塵埃等の除去を行う。

また、パワーオフ時には、防振ユニットをその駆動端まで移動させ、振動波モータの特性を測定し、防振ユニット中の振動波モータ（超音波モータ）の駆動用パラメータの設定を行う。また、このとき、併せて振動波モータの摩擦界面等に付着する磨耗粉等を端に追いやる。

次に、図２乃至図４を用いて、ブレ補正用の防振ユニットの構成について説明する。図２に示すように、防振ユニットは、Ｘ軸駆動機構部６００とＹ軸駆動機構部７００から構成されており、ＣＣＤ３１等の撮像ユニットは、Ｙ軸駆動機構部７００のＹ枠５３０に連動して移動するように連結されている。Ｘ軸駆動機構部６００とＹ軸駆動機構部７００は、撮影光学系の光軸が一致するように、実際には重なり合っているが、図２では、理解を容易にするため、Ｘ軸駆動機構部６００とＹ軸駆動機構部７００をそれぞれずらして表してある。なお、Ｘ軸駆動機構部６００の詳細は図３に示し、Ｙ軸駆動機構部７００の詳細は図４に示してある。

防振ユニットのフレーム５１０は、カメラ本体に固着されており、軸受け５１２はビス５１２ａと５１２ｂ（図３）によって、フレーム５１０と一体に固定されている。軸受け５１２上方には、軸受け５２２が設けられており、この両軸受け５１２と５２２の間には、図３（Ｄ）のＢＢ断面図に示すように、ボール５１３が介挿されている。両軸受け５１２と５２２は、図３（Ｄ）の紙面垂直方向に、それぞれＶ字形状の溝が設けられており、ボール５１３は、このＶ字形状溝に嵌合し、リテイナーに保持されている。軸受け５２２は、固定された軸受け５１２に対して、図３（Ｂ）の紙面横方向に摺動自在となっている。

摺動板５２２ａは、軸受け５２２に一体に固定されており、この摺動板５２２ａの上方には、２つの駆動子５０６ｂが接している。駆動子５０６ｂ、圧電体５０６ａおよびホルダ５０６ｃは一体となっており、これらによってＸ軸振動子５０６が構成されている。圧電体５０６ａには複数の電極が設けられており、この電極に所定周波数の２相の駆動電圧を印加することにより、駆動子５０６ｂの表面は楕円振動する。

押圧板５４１の一方の片側は、ビス５４８、シート５４７およびスペーサ５４６によってフレーム５１０に位置決め固定されると共に、押圧板５４１の他方の片側は、ビス５４５、シート５４４、スペーサ５４３および押圧バネ５４２によってフレーム５１０に弾性的に固定されている。押圧バネ５４２の押圧力により、Ｘ軸振動子５０６は上方から押圧され、駆動子５０６ｂは摺動板５２２ａに圧接する。圧接していることから、摺動板５２２ａは、駆動子５０６ｂの楕円振動によってＸ軸方向に摺動可能となっている。なお、このときの摺動方向および摺動速度は、圧電体５０６ａの一対の電極に印加する２相の駆動電圧の位相差等を変化させることによって制御することができるが、詳しくは後述する。

開口部５２０ａ、５２０ｂを有するＸ枠５２０は、軸受け５２２とビスで一体化されている（図２参照）。また、図３（Ｃ）のＡＡ断面図に示すように、Ｘ枠５２０とフレーム５１０の間には、圧縮性のバネ５１５が設けられ、さらに溝にはボール５１４が介挿されている。このため、Ｘ枠５２０と軸受け５２２は、ボール５１３、５１４によって３点支持され、軸受け５２２がＸ軸振動子５０６の駆動子５０６ｂの駆動によって摺動すると、Ｘ枠も一緒に摺動する。

また、Ｘ枠５２０の上には、図２に示すように、ボール５２４を介してＹ枠５３０が設けられている（なお、図４（Ｃ）では、作図上、Ｙ枠の方が下になっている）。すなわち、Ｘ枠５２０と一体の軸受け５２３にはＶ字状の溝が設けてあり、またＹ枠５３０とビスで固着された軸受け５３２側にもＶ字状の溝が設けてある。これらの溝の中に、リテイナーで保持された２つのボール５２４が配置されている。軸受け５３２とＹ枠５３０はビスで固着されており、また摺動板５３２ａとも一体に固着されている。

摺動板５３２ａの上には、Ｘ軸振動子５０６と同様に、Ｙ軸振動子５０７が配置され、押圧板（不図示、Ｘ軸の押圧板３４１と同様）とバネ（不図示、Ｘ軸の押圧バネ５４２と同様）によって摺動板５３２ａに圧接しているので、Ｙ軸振動子の駆動子によって、摺動板５３２ａがＹ軸方向に摺動可能となっている。前述したように、摺動板５３２ａ、軸受け５３２およびＹ枠５３０は一体化されており、これらとＸ枠５２０は、ボール５２４と軸受け５２３のＶ溝と軸受け５３２のＶ溝とによってＹ軸方向に摺動自在となっている。

以上の如く、本実施形態に係わるブレ補正用の防振ユニットは構成されているので、Ｘ軸振動子５０６によってＸ枠５２０はＸ軸方向に移動することが可能であり、またこのＸ枠５２０の上に設けられたＹ枠５３０は、Ｙ軸振動子５０７によってＹ軸方向に移動することが可能である。つまり、Ｙ枠５３０は、Ｘ枠５２０の動きに、さらにＹ軸方向の動きが重畳して移動する。この撮像ユニットのＣＣＤ３１は、Ｙ枠５３０の移動に連動して移動するように構成されているので、カメラのブレ量を検出し、このブレ量に応じてＸ軸振動子５０６とＹ軸振動子５０７を駆動し、Ｘ枠５２０およびＹ枠５３０を移動させ、ブレ量を打ち消し、ブレ補正を行なう。

本実施形態では、摺動板５２２ａ、５２３ａおよび軸受け５１２、５２３の剛性を高くすることにより、駆動子５０６ｂ等と摺動板５２２ａ、５２３ａの押圧接触状態が安定し、楕円振動に伴う駆動力が摺動板５２２ａ、５２３ａに確実に伝達され、高効率で楕円振動の回転方向に駆動することができる。この際、摺動板５２２ａ、５３２ａ側はフレーム５１０およびＸ枠５２０に対して面接触ではなく、ボール５１３、５１４、５２４による転動方式で接触しているので、押圧力が強くても摺動板５２２ａ等の摺動体はフレーム５１０に対して摩擦の少ない状態で確実に移動することができる。

次に、図５を用いて、前述の防振制御回路５０１とその周辺回路の構成について説明する。なお、Ｘ軸方向のブレとＹ軸方向のブレはそれぞれ独立にブレ量を求め、同様の制御を行うが、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の回路は略同じであるので、ここでは、Ｘ軸方向のブレ補正について説明する。防振制御回路５０１のＸ軸方向のブレ補正に関する回路は、増幅回路５６１と、この増幅回路５６１の出力を入力しブレ補正制御用のマイクロコンピュータ（以下、「Ｔμｃｏｍ」と称す）５６３と、位置検出センサ５０５から位置信号を入力する増幅回路５６８から構成される。

Ｘ軸ジャイロセンサ５０２の出力は、防振制御回路５０１内の増幅回路５６１に接続され、この増幅回路５６１の増幅出力は、Ｔμｃｏｍ５６０内の補正量演算部５６４に接続される。補正量演算部５６４の出力は、減算部５６５に接続され、減算部５６５の出力はゲイン部５６６に接続される。補正量演算部５６４、減算部５６５およびゲイン部５６６は、ハードウエアに構成しても良いが、本実施形態においては、Ｔμｃｏｍ５６０によってソフトウエア的に実行される。また、Ｔμｃｏｍ５６０は、Ｂμｃｏｍ５０からの指示に従って制御を行う。

ゲイン部５６６の出力は、振動子駆動回路５０４に接続され、この振動子駆動回路５０４は電源回路５３によって電源供給されるように接続されている。振動子駆動回路５０４の出力は、超音波モータ（振動波モータ）５７０内のＸ軸振動子５０６に接続され、超音波モータ５７０によって駆動されたＸ枠５２０の位置は、位置検出センサ５０５によって検出される。この検出出力は、防振制御回路５０１内の増幅回路５６８に接続され、増幅回路５６８の増幅出力は、減算部５６５の他の入力に接続されている。

本実施形態における超音波モータ（振動波モータ）５７０は、圧電体５０６ａや駆動子５０６ｂ等を有するＸ軸振動子５０６と、摺動板５２２ａや軸受け５２２等の被駆動体（移動体）等によって構成されている。そして、超音波モータ５７０は、振動子に所定の交番する２相の駆動信号を印加することにより、この振動子の出力端に略楕円振動を生じさせて、この振動子とこの振動子に接触する被駆動体とを相対的に移動させることができる。

このように構成されている防振制御回路５０１において、Ｘ軸ジャイロセンサ５０２は、カメラのＸ軸方向の手振れ等のブレを検出し、増幅回路５６１に出力する。増幅回路５６１は、ブレ信号を増幅しデジタル変換し、Ｔμｃｏｍ５６０の補正量演算部５６４に出力する。補正量演算部５６４はブレを打ち消すためのブレ補正量を演算し、これを減算部５６５に出力する。

減算部５６５は、ブレ補正量から位置に関する量の差分した量をゲイン部５６６に出力し、ゲイン部５６６は、この差分値を所定のゲインで増幅した後、振動子駆動回路５０４に出力する。振動子駆動回路５０４は、Ｔμｃｏｍ５６０からの信号に基づいて、電源回路５３から供給される電源でもって、超音波モータ５７０のＸ軸振動子５０６の電極に駆動信号を印加する。これによって、Ｘ枠５２０はブレを打ち消すように移動し、このときの移動量は位置検出センサ５０５によって検出され、Ｔμｃｏｍ５６０にフィードバックされる。超音波モータ５７０は、ゲイン部５６６に設定されるゲインや、振動子駆動回路５０４によって設定される駆動周波数、電源回路５３によって供給される供給電圧や供給電流によって制御特性が変更される。また、超音波モータ５７０を構成するＸ軸振動子５０６の一部である圧電体５０６ａ（Ｙ軸振動子の圧電体も同様）に印加する２相の駆動信号の位相差によって駆動速度の制御を行うことができる。

次に、図６乃至図１６を用いて、本実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラの動作について説明する。図６は、Ｂμｃｏｍ５０による制御を示すフローチャートであり、電源用の電池５４が装填され、パワーオンリセットがなされると、初期設定が行われる（Ｓ１）。初期設定としては、レジスタやポート等の回路系の初期化や、また防振ユニット等の機械系の初期化が行われる。

続いて、駆動動作要求フラグを‘０’とする（Ｓ３）。この駆動動作要求フラグは、パワーオフ時に防振ユニットの駆動端往復動作を実行するか否かを判定する際に使用されるフラグである。このステップでは、パワーオンリセットされ、初期化された後であることから、駆動動作要求フラグを‘０’にリセットしている。なお、この駆動動作要求フラグが‘１’のときは、パワーオフ時に防振ユニットの駆動端往復動作を実行する。

次に、パワースイッチの状態を判定する（Ｓ５）。このステップでは、パワースイッチがオフのままであるか、オンのままであるか、それともオンとオフの間で状態に変化があったかの３つの状態について判定する。このステップＳ５における判定の結果、オフのままであった場合には、ステップＳ５における判定を繰り返し行う待機状態となる。また、オンのままであった場合には、ステップＳ２３にジャンプする。

ステップＳ５における判定の結果、パワースイッチの状態に変化があった場合には、次に、その変化がオフからオンか、オンからオフへのいずれの変化であるかを判定する（Ｓ７）。この判定の結果、オフからオンへの変化であった場合には、ステップＳ２１にジャンプする。一方、判定の結果、オンからオフへの変化であった場合には、駆動動作要求フラグの判定を行う（Ｓ９）。この判定の結果、駆動動作要求フラグが０であった場合には、ステップＳ１５にジャンプする。

ステップＳ９における判定の結果、駆動動作要求フラグが１であった場合には、Ｔμｃｏｍ５６０に対して、駆動端往復動作の指示を行う（Ｓ１１）。この駆動端往復動作では、摺動板５２２ａ等の移動体を駆動端（−）５８１から駆動端（＋）５８３まで往復駆動させ、振動子と移動体の間に溜まっている磨耗粉を隅に追いやる。駆動端往復動作の詳細な動作は、図１５を用いて後述する。

Ｔμｃｏｍ５６０に対して駆動端往復動作の指示を行うと、次に、駆動動作要求フラグを‘０’にする（Ｓ１３）。すなわち、このステップでは、駆動端往復動作を実行したので、駆動動作要求フラグを‘０’にリセットする。

続いて、防振制御回路５０１に電力供給の停止を行い（Ｓ１５）、システムダウン処理を行う（Ｓ１７）。システムダウン処理は、電源オフのための処理であり、以後、Ｂμｃｏｍ５０等のマイクロコンピュータは、スリープ状態となり、パワースイッチの変化のみを受け付け、電源消耗を防止する。

ステップＳ７における判定の結果、パワースイッチがオフからオンに変化したことを検出すると、防振制御回路５０１等に電力の供給を開始する（Ｓ２１）。本実施形態においては、ライブビュー表示が行われている際（図９のＳ９５参照）と、撮影を行う際（図１０のＳ１２３）に、防振動作を行うが、このステップでは、防振動作に先立って防振制御回路５０１等に電力供給を開始しておく。

防振制御回路５０１等に電力の供給を開始すると、次に、キー入力処理を行う（Ｓ２３）。このステップでは、カメラ操作スイッチ５２において、入力したカメラ操作部材の操作状態を入力する。続いて、ステップＳ２３で入力したカメラ操作部材としてのレリーズ釦に連動する１Ｒスイッチがオンした否かの判定を行う（Ｓ２５）。

ステップＳ２５における判定の結果、レリーズ釦の半押しがなされていなかった場合、すなわち、１Ｒスイッチがオンとなっていなかった場合には、次に再生釦に連動する再生スイッチがオンとなったか否かを判定する（Ｓ２７）。この判定の結果、再生スイッチがオンであった場合には、記録メディア２７に記録されている画像データの再生表示を行う再生モードを実行する。

再生表示にあたっては、記録メディア２７から画像データの読出しを行い（Ｓ２９）、この読み出された画像データに基づいて液晶モニタ２４に画像を表示する（Ｓ３１）。続いて、記録画像の送りや戻し操作等を行うための特定キーが操作されたか否かの判定を行う（Ｓ３３）この判定の結果、特定キー操作がなされた場合には、ステップＳ２９に戻り、特定キー操作に従って画像の読出しを行い、表示する。

ステップＳ３３における判定の結果、特定キー操作がなかった場合には、再生スイッチが操作されたか否かを判定する（Ｓ３５）。この判定の結果、操作されていなかった場合には、ステップＳ３３に戻る。一方、再生スイッチが押されていた場合には、ステップＳ５に戻る。本実施形態においては、最初に、再生スイッチが操作されると、再生表示モードとなり、次に、再生スイッチが操作されると、再生表示モードが解除される。以後、交互に再生表示モードの設定と解除が行われる。

ステップＳ２７における判定の結果、再生スイッチが押されていなかった場合には、ＵＳＢ接続がされているか否かの判定を行う（図７のＳ４１）。このステップは、外部機器５６がＵＳＢインターフェース回路５５を介して接続されているか否かの判定である。この判定の結果、ＵＳＢ接続されていた場合には、外部機器５６としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が接続されているか否かの判定を行う（Ｓ４３）。

ステップＳ４３における判定の結果、ＰＣが接続されていた場合には、ファームアップを行うか否かの判定を行う（Ｓ４５）。このステップでは、ＰＣとの通信の結果、カメラ内のＢμｃｏｍ５０等のコンピュータ制御用のプログラム（ファームウェア）をアップデートする旨の情報を受信したか否かを判定する。ステップＳ４５における判定の結果、ファームアップを行う場合には、ファームアップ用のデータを受信し（Ｓ４７）、このデータに基づいて、Ｂμｃｏｍ５０等のコンピュータ制御用プログラムの書き換えを行う（Ｓ４９）。書き換えを行うと、ステップ５に戻る。

ステップＳ４５における判定の結果、ファームアップでなかった場合には、ＰＣへの画像送信を行い（Ｓ５１）、この画像送信が完了したか否かの判定を行う（Ｓ５３）。この判定の結果、完了していなかった場合には、ステップＳ５１に戻り、画像データの送信を続行する。要求された画像データの全てを送信すると、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ４３における判定の結果、ＰＣ接続でなかった場合には、外部機器５６がプリンタであるか否かの判定を行う（Ｓ５５）。この判定の結果、プリンタでなかった場合には、何もせずに、ステップＳ５に戻る。一方、プリンタが接続されていた場合には、プリンタに対してプリント指示を行う（Ｓ５７）。

このプリント指示は、選択されている画像データについて、プリンタに対して画像のプリントを指示するものである。続いて、プリント指示が完了したか否かの判定を行う（Ｓ５９）。この判定の結果、完了していなかった場合には、ステップＳ５７に戻り、プリント指示を続行する。要求された画像データの全てについてプリント指示が完了すると、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ４１における判定の結果、ＵＳＢ接続されていなかった場合には、防振モードスイッチが押されたか否かの判定を行う（図８のＳ６１）。この判定の結果、防振モードスイッチがおされていた場合には、現在設定されている防振モードフラグが‘０’か‘１’かを判定する（Ｓ６３）。防振モードフラグはステップＳ３において‘０’にリセットされている。この判定の結果、防振モードフラグが‘０’であった場合には、防振モードフラグに‘１’をセットし（Ｓ６５）、防振モードフラグが‘１’であった場合には、防振モードフラグを‘０’にリセットする。本実施形態においては、防振モード釦が操作されるたびに、防振モードの設定と解除を交互に行っている。防振モードフラグに‘０’または‘１’を設定すると、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ６１における判定の結果、防振モードスイッチが押されていなかった場合には、メディアコピースイッチが押されたか否かの判定を行う（Ｓ６９）。この判定の結果、メディアコピースイッチが押されていた場合には、操作に従って複数の記録メディア２７の間で、画像データ等のコピーを行う。コピーを行うと、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ６９における判定の結果、メディアコピースイッチが押されていなかった場合には、画像編集スイッチが押されたか否かの判定を行う（Ｓ７３）。この判定の結果、画像編集スイッチが押されていた場合には、画像編集スイッチの指示内容に従って、画処理、モノクロ処理、セピア処理等を行う（Ｓ７５）。この画像編集処理を行うと、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ７３における判定の結果、画像編集スイッチが押されていなかった場合には、ファイル名編集スイッチが押されたか否かを判定する（Ｓ７７）。この判定の結果、ファイル名編集スイッチが押されていた場合には、ファイル名を変更処理するコマを選択し（Ｓ７９）、この選択されたコマについてファイル名の変更処理を行う（Ｓ８１）。ステップＳ７７における判定の結果、ファイル名編集スイッチが押されていなかった場合、またはステップＳ８１のファイル名変更処理を行うと、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ２５（図６）における判定の結果、１Ｒスイッチが押された場合には、レリーズ釦の半押し操作が行われたことから、撮影準備動作を開始し、まず、測光・露出演算を行う（図９のＳ９１）。このステップでは、測光回路２１によって取得された被写体輝度に基づいて、Ｂμｃｏｍ５０は適正露光となるシャッタ速度値や絞り値等の露出制御値を演算する。

次に、ファインダモードが光学ファインダモードかライブビュー表示モードのいずれであるかの判定を行う（Ｓ９３）。光学ファインダモードの場合には、クイックリターンミラー１１がダウン位置にあり、サブミラー１１ａは撮影レンズ１からの被写体光束をＡＦセンサユニット１６に導くことができるので、ＴＴＬ位相差ＡＦによる焦点調節を行う。一方、ライブビュー表示モードの場合には、クイックリターンミラー１１はアップ位置にあり、撮影レンズ１からの被写体光束をＣＣＤ３１に導くことができるので、イメージャーＡＦ（コントラストＡＦ）による焦点調節を行う。

ステップＳ９３における判定の結果、ライブビュー表示モードであった場合には、まず、Ｔμｃｏｍ５６０に防振動作の開始を指示する（Ｓ９５）。本実施形態においては、ライブビュー表示モード中に、被写体像がブレると撮像素子でＡＦを行うコントラストＡＦの制御の精度が低下することから、防振動作を行うようにしている。続いて、駆動動作要求フラグに‘１’を設定する（Ｓ９７）。パワーオフ時に駆動端の往復動作を行う様に、防振動作を行ったことを記憶するためである。

続いて、イメージャーＡＦレンズ駆動を行う（Ｓ９９）。このステップでは、ＣＣＤ３１からの画像データに基づいて、コントラスト情報がピークとなるように撮影レンズ１を駆動する。合焦に達したか否かを判定し（Ｓ１０１）、合焦に達していない場合にはステップＳ９９に戻り、一方、合焦に達していた場合には、Ｔμｃｏｍ５６０に防振動作の停止を指示する（Ｓ１０３）。Ｔμｃｏｍ５６０は、防振動作の停止指示を受けると、防振動作を停止する。

次に、Ｔμｃｏｍ５６０にセンタリング指示を行う（Ｓ１０５）。センタリングは、ＣＣＤ３１を移動範囲の中心位置に移動させる動作である。イメージャーＡＦを行っている間、防振動作を行っており、ＣＣＤ３１を保持する防振ユニットの摺動板５２２ａ、５３２ａ等の移動機構が片側によってしまう場合があり、防振動作の停止後にセンタリングを行うようにしている。Ｔμｃｏｍ５６０はセンタリング指示を受けると、超音波モータ５７０を駆動し、摺動板５２２ａ等を中心位置に移動させる。

ステップＳ９３における判定の結果、光学ファインダモードであった場合には、位相差ＡＦレンズ駆動を行う（Ｓ１１１）。位相差ＡＦレンズ駆動では、ＡＦセンサユニット１６からの出力に基づいて、位相差ＡＦによって撮影レンズ１のデフォーカス量を求め、この求めたデフォーカス量に応じて撮影レンズを駆動する。続いて、ステップＳ１１１において求めたデフォーカス量に基づいて合焦か否かを判定し（Ｓ１１３）、判定の結果、合焦でなかった場合には、ステップＳ１１１に戻り、一方、合焦状態に達した場合には、ステップＳ１０７に進む。

続いて、１Ｒスイッチが押されているか否かの判定を行う（Ｓ１０７）。判定の結果、レリーズ釦から手が離れていた場合、すなわち、１Ｒスイッチが押されていなかった場合には、ステップＳ５に戻る。一方、判定の結果、１Ｒスイッチが押されたままであった場合には、レリーズ釦の全押し、すなわち、２Ｒスイッチが押されたか否かの判定を行う（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０９における判定の結果、２Ｒスイッチが押されていなかった場合には、ステップＳ１０７に戻り、１Ｒスイッチと２Ｒスイッチが押されているか否かを判定する待機状態となる。ステップＳ１０９における判定の結果、２Ｒスイッチが押された場合には、防振モードフラグの判定を行う（図１０のＳ１２１）。前述したように、防振モード釦の操作に応じて防振モードフラグは‘０’と‘１’に交互に変化し、防振モードが設定されると、防振モードフラグは‘１’となる。

ステップＳ１２１における判定の結果、防振モードフラグが‘０’であった場合には、防振モードが解除されているので、ステップＳ１２７にジャンプする。一方、判定の結果、防振モードフラグ‘１’であった場合には、防振モードが設定されているので、Ｔμｃｏｍ５６０に防振動作の開始を指示する（Ｓ１２３）。Ｔμｃｏｍ５６０はこの指示を受けると防振動作を開始する。続いて、防振動作を実行したことから、駆動動作要求フラグに‘１’をセットする（Ｓ１２５）。

続いて、露光動作を開始する（Ｓ１２７）。露光動作は、ライブビュー表示モードの場合には、クイックリターンミラー１１はアップ位置に退避したままであるが、ファインダモードの場合には、クイックリターンミラー１１はダウン位置にあることから、これを退避させる。続いて、シャッタ１５の先幕を走行させ、シャッタ１５を開放させる。これによってＣＣＤ３１上に被写体像が結像するので、この被写体像を光電変換し、画像データを得る。露光時間が経過すると、シャッタ１５の後幕を走行させ、シャッタ１５を閉じる。また、画像データの読出しを行う。

露光動作が終わると、続いて、防振モードフラグの判定を行う（Ｓ１２９）。判定の結果、防振モードフラグが‘０’であった場合には、防振モードが設定されていないことから、ステップＳ１３５にジャンプする。一方、判定の結果、防振モードフラグが‘１’であった場合には、ステップＳ１２３において開始した防振動作を停止すべく、ステップＳ１０３と同様に、Ｔμｃｏｍ５６０に防振動作の停止を指示する（Ｓ１３１）。

Ｔμｃｏｍ５６０に防振動作の停止を指示すると、次に、ステップＳ１０５と同様に、Ｔμｃｏｍ５６０にセンタリング指示を行う（Ｓ１３３）。このように、本実施形態においては、ステップＳ１０９においてレリーズ釦の全押しを検出すると、防振モードに設定されている場合には、露光動作中は防振動作を実行するようにしている。また、防振動作を実行する場合には、ステップＳ１２５において、駆動動作要求フラグに‘１’をセットしている。

ステップＳ１３３においてセンタリングの指示を行うと、次に、画像データをメディアに記録する（Ｓ１３５）。このステップでは、ＣＣＤ３１から読み出した画像データを圧縮処理等の画像処理を施した後、記録メディア２７に記録する。画像データのメディア記録が終わると、ステップＳ５に戻る。

上述したように本実施形態においては、パワーオンしてからパワーオフまでの間に防振動作した際には必ず防振動作する際に、駆動動作要求フラグに‘１’をセットするため（Ｓ９７、Ｓ１２５）、パワーオフする際に駆動動作要求フラグが‘１’にセットされている場合には、駆動端往復動作を実行している（Ｓ１１）。このため、防振ユニットが動作した場合のみ、駆動端往復動作を実行し、振動波モータの特性を測定することができる。また、駆動端往復動作を実行する際に併せて、磨耗粉を端に追いやるので、振動子と移動体の間に磨耗粉が蓄積し、摩擦係数が変化することを防止することができる。

次に、パワーオフ時になされる駆動端往復動作について説明する。この駆動端往復動作において、振動波モータの特性を測定し、振動波モータを最適に設定する。まず、Ｘ軸振動子５０６とＹ軸振動子５０７における振動子の特性について、図１１および図１２を用いて説明する。圧電体５０６ａ上の駆動子５０６ｂに対応する位置に設けられている２つの電極に、位相が９０度ずれた所定の周波電圧を印加したときの周波数と速度の関係を、図１１に示す。この図から分かるように、周波数が振動子の共振周波数に小さいほうから近づくにつれて、駆動速度は急速に速くなり、共振周波数から高周波数にずれていくにつれて、駆動速度はなだらかに遅くなる特性を有している。また、周波数を固定し、２つの電極に印加する周波数電圧の位相を、−９０度から＋９０度に変化させたときの速度特性を、図１２に示す。位相が０度のとき、速度が０であり、−９０度から＋９０度に近づくにつれ、ほぼリニアに速度が増加していく。

このように超音波モータは、所望の速度が出力される周波数で振動子を振動させた状態で、２電極間に印加する周波数電圧の位相を変化させると、図１２に示すように駆動速度が変化する。つまり、ブレ補正の演算を行なう補正量演算部５６４の演算結果に基づいて振動子駆動回路５０４を介して圧電体５０６ａの２つの電極に印加する駆動信号の位相差をリアルタイムに変更することによって、Ｘ枠５２０およびＹ枠５３０の移動速度の制御を行うことができる。

次に、圧電体５０６ａの２つの電極に与える駆動信号の位相差の決定方法について説明する。本実施形態においては、いわゆるフィードバック制御により、駆動制御を行う。まず、図５に示す回路において、Ｔμｃｏｍ５６０は、Ｘ軸ジャイロセンサ５０２の出力に基づくブレ補正量と、位置検出センサ５０５によって検出された位置検出値の差分を演算する（以下、この差分演算値を「偏差」と称す）。この偏差に所定の係数（この係数のことをゲインという）を乗算することにより導き出される値、すなわち、偏差×ゲインを、圧電体５０６ａの２つの電極に印加する駆動信号の位相差として、Ｔμｃｏｍ５６０から振動子駆動回路５０４に出力する。この結果、偏差が大きければ大きいほど、より大きい位相差信号が振動子駆動回路５０４に出力され、より速く、移動体、すなわちＸ枠５２０およびＹ枠５３０を駆動することになる。

このような、いわゆるフィードバック制御を行うと、下記の問題が発生するおそれがある。すなわち、摺動板５２２ａは剛性の高い材料で構成され、摺動板５２２ａは駆動子５０６ｂと圧接し、摺動板５２２ａは摩擦力によって駆動子５０６ｂによって移動される。このとき駆動子５０６ｂが駆動中に磨耗し、駆動子５０６ｂと摺動板５２２ａの間に磨耗粉が蓄積し、摩擦係数が変化してしまう。あるいは、振動面に外部からホコリが侵入し付着して摩擦係数が変化してしまう。摩擦係数が変化すると、圧電体５０６ａの２つの電極に同じ値の位相差信号を印加しても、駆動速度が変化してしまい、フィードバック制御による追随性が悪くなり、防振制御の制御特性が低下してしまうという問題が発生するおそれがある。

また、超音波モータ５７０は、振動子の共振を利用したモータであるが、周囲の環境温度が変化すると、図１４に示すように、共振周波数が変化し、これによって図１３に示すように、位相差が同じでも駆動速度が変化してしまい、防振制御の制御特性が変化してしまうというおそれもある。

そこで、本実施形態においては、Ｔμｃｏｍ５６０へ振動子駆動回路５０４の設定動作を行い、摩擦係数や環境温度の変化に合わせて、超音波モータ５７０の駆動特性の設定を行なうようにしている。この駆動特性の設定を行う駆動端往復動作について、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１１において、Ｂμｃｏｍ５０からＴμｃｏｍ５６０に駆動端往復動作の指令が出力されると、Ｔμｃｏｍ５６０は図１５に示すフローチャートに基づいて動作を開始する。まず、不揮発性メモリ２９から超音波モータ２７０の駆動のためのパラメータを読み出し、振動子駆動回路５０４の初期値として設定する（Ｓ２００）。ここで、パラメータとしては、圧電体５０６ａ（Ｙ軸振動子５０７の圧電体も同様）の２電極間に印加する駆動信号の周波数、駆動信号の位相差、ゲイン部５６６でのゲイン、電源電圧・電流等である。なお、パラメータとしては、振動子駆動回路５０４に限らず、ゲイン部５６６や電源回路５３にも設定され、これらを総称して振動子駆動回路５０４への設定と称する。

振動子駆動回路５０４のための初期値の設定が終わると、続いて、移動体を駆動端（−）まで駆動する（Ｓ２０２）。摺動板５２２ａのような移動体は、図１６に示すように、フレーム５１０内において、駆動端（−）５８１から駆動端（＋）５８３の間で、摺動自在である。ステップＳ２０２において、移動体を超音波モータ５７０によって駆動端（−）５８１に向けて駆動し、位置検出センサ５０５によって駆動端（−）５８１に達したことを検出すると、駆動を停止する。

駆動端（−）まで移動体を駆動すると、次に、移動体の計時用のカウンタを初期化する（Ｓ２０４）。続いて、圧電体５０６ａの２つの電極に印加する駆動信号の位相差を９０度に設定する（Ｓ２０６）。そして、超音波モータ２７０の駆動を開始する（Ｓ２０８）。超音波モータ２７０の駆動は、前述したように、圧電体５０６ａの２つの電極に駆動信号を印加することにより開始する。

この後、位置検出センサ５０５の位置信号を検出し、駆動端（＋）５８３に達したか否かの判定を行なう（Ｓ２１０）。判定の結果、駆動端（＋）５８３に達していない場合には、計時用のカウンタに１を加算し（Ｓ２１２）、所定時間Ｔ［ｍｓ］が経過するのを待つ（Ｓ２１４）。所定時間Ｔが経過すると、ステップＳ２１０に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップＳ２１０における判定の結果、駆動端（＋）５８３に達すると、ステップＳ２１０に進む。このとき、移動体は駆動端（−）５８１から駆動端（＋）５８３に移動し、カウンタは、この移動にかかった時間に相当するカウント値となっている。ステップＳ２１６において、圧電体５０６ａの２つの電極に印加する駆動信号の位相差を−９０度に設定する。位相差を−９０度に設定することによって、移動体は、今までと逆の方向、すなわち、駆動端（＋）５８３から駆動端（−）５８１に向けて移動を開始する。

続いて、位置検出センサ５０５の位置信号を検出し、駆動端（−）５８１に達したか否かの判定を行なう（Ｓ２１８）。判定の結果、駆動端（−）５８１に達していない場合には、計時用のカウンタに１を加算し（Ｓ２１０）、所定時間Ｔ［ｍｓ］が経過するのを待つ（Ｓ２２２）。所定時間Ｔが経過すると、ステップＳ２１８に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップＳ２１８における判定の結果、駆動端（−）５８１に達すると、ステップＳ２２４に進む。このとき、移動体は駆動端（＋）５８３から駆動端（−）５８１に移動し、カウンタは、この駆動端（−）５８１と駆動端（＋）５８３の間を往復移動するにかかった時間に相当するカウント値となっている。ステップＳ２２４においては、Ｔμｃｏｍ５６０から振動子駆動回路５０４に印加する駆動信号を停止し、超音波モータ２７０による移動体の駆動を停止する（Ｓ２２４）。

超音波モータ２７０の駆動が停止すると、続いて、駆動速度の計算を行なう（Ｓ２２６）。駆動速度は、駆動端（−）５８１と駆動端（＋）５８３の間の往復距離を、カウンタ値に基づく時間で除算することにより求められる。次に、求めた駆動速度が許容範囲以内か否かの判定を行なう（Ｓ２２８）。判定の結果、許容範囲以外であった場合には、超音波モータ２７０の環境温度の変化によって駆動特性が変化したり、また駆動子５０６ｂと摺動板５２２ａの間に磨耗粉が蓄積し、摩擦係数が変化し、駆動特性が変化している可能性がある。

そこで、振動子駆動回路５０４の制御パラメータの変更を行ない、防振制御の制御特性の低下を防止する。制御パラメータとしては、前述したように、圧電体５０６ａ（Ｙ軸振動子５０７の圧電体も同様）の２電極間に印加する駆動信号の周波数、位相差、電源電圧、ゲイン等の少なくとも１つである。なお、このステップ内においては、駆動速度が許容範囲内に収まるまで、パラメータの変更を行なう。

まず、パラメータとしてゲインの変更がある。前述したフィードバック制御にあたってゲイン部５６６におけるゲインを変更する。振動子にあたえる駆動信号は、偏差×ゲインで算出されるため、ステップＳ２２８において、駆動速度下限値よりも遅くなった場合には、ゲインの値を大きくすることによって、駆動信号の値も大きくすることができ、遅くなった駆動速度を補正し、追従性能の低下を防止することができる。また、逆に、駆動速度の上限値よりも速くなった場合には、ゲインの値を小さくすることによって、駆動速度を補正し、追従性能の低下を防止することができる。

また、パラメータの変更として振動子の発振周波数（駆動周波数）の変更がある。図１１に示したように、駆動速度は発振周波数を共振周波数に近づけるほど速くなっていく。よって、ステップＳ２２８において求められた駆動速度が、駆動速度下限値よりも遅い場合には、発振周波数を振動子の共振周波数に近づけることにより、追従性能の低下を防止することができる。逆に、駆動速度が駆動速度上限値よりも速い場合には、発振周波数を振動子の共振周波数から遠ざけることにより、追従性能の低下を防止することができる。

さらに、パラメータの変更として電源回路５３の特性変更がある。振動子に駆動エネルギ供給を行なう電源回路５３内に電源電圧の値を変更する公知の電圧制御回路や、供給電流を変更する電流制御回路を有している場合には、ステップＳ２２８において求められた駆動速度が、駆動速度下限値よりも遅くなった場合には、供給電圧もしくは供給電流を上げることにより、駆動速度を速くし、追従性能の低下を防止することができる。逆に、駆動速度が駆動速度上限値よりも速い場合には、供給電圧若しくは供給電流を下げることにより、追従性能の低下を防止することができる。

以上のような種々の制御方法の変更があるが、これらを単独もしくは複数組み合わせて制御するようにしても良い。ステップＳ２３０において、駆動制御方法の変更が終ると、または、ステップＳ２２８において、駆動速度が許容範囲内であった場合には、元のステップに戻る。

このように、図１５に示す、駆動端往復動作のフローにおいては、超音波モータ２７０の移動体、例えば摺動板５２２ａ、Ｘ枠５２０等の駆動速度を検出し、この速度が許容範囲内にない場合には、ゲイン、駆動信号の発信周波数、位相差、または電源電圧・電流等の駆動制御方法を変更している。このため、環境温度が変化した場合や摩擦係数が変化する等により、超音波モータ２７０の駆動特性が変化した場合であっても、適切な駆動特性をえることができ、ブレ補正を確実に行なうことができる。

また、本実施形態においては、摺動板５２２ａ、５３２ａ等が摺動することにより、駆動子５０６ｂと摺動板５２２ａ等の間に蓄積した磨耗粉を防振動作時のアクチュエータの通常駆動範囲よりも広い範囲の端に追いやることができ、摩擦係数等の改善に役立てることができる。

なお、本実施形態においては、駆動速度を求めるにあたって、駆動端（−）５８１と駆動端（＋）５８３の間で往復駆動したが、片道駆動でもよい。ただ、往復駆動で行なうと、重力方向による駆動速度の相違を除去することができ、精度を向上させることが可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について、図１７を用いて説明する。本発明の第１実施形態においては、駆動端往復動作の指示は、パワーオフ時に行っていたが（Ｓ１１）、第２実施形態においては、パワーオン時に行うようにしている。この第２実施形態の構成は、図６に示したフローチャートを図１７に示すフローに変更する以外は、第１実施形態と同様であるので、相違点を中心に説明する。なお、図６のフローチャートと同一の処理を実行するステップは同一のステップ番号を付し、詳しい説明は省略する。

電源用の電池５４が装填され、パワーオンリセットがなされると、初期設定（Ｓ１）、駆動動作要求フラグ‘０’のセット（Ｓ３）、パワースイッチの状態判定（Ｓ５）を行い、変化があった場合には、その変化を判定する（Ｓ７）。この判定の結果、パワースイッチがオンからオフに変化した場合には、防振制御回路５０１に電力供給を停止し（Ｓ１５）、システムダウン処理を行い（Ｓ１７）、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ７において、パワースイッチがオフからオンに変化したと判定された場合には、防振制御回路５０１に電力供給を開始する（Ｓ２１）。続いて、駆動動作要求フラグを判定する（Ｓ３０９）。この判定の結果、フラグが‘０’であった場合には、防振動作を実行することがなかったことから、駆動端往復動作は不要であり、ステップＳ２３にジャンプする。一方、判定の結果、フラグが‘１’であった場合には、Ｓ１１と同様に、Ｔμｃｏｍ５６０に駆動端往復動作の指示を行う（Ｓ３１１）。

続いて、駆動端往復動作を実行したことから、ステップＳ１３と同様に、駆動動作要求フラグを‘０’にリセットする（Ｓ３１３）。これ以後の処理は、第１実施形態と同様であるので、詳細は省略する。

このように、本発明の第２実施形態においては、露光動作等、防振動作を実行した際には、駆動動作要求フラグに‘１’をセットし、防振動作を実行していない場合には、駆動動作要求フラグは‘０’のままである。パワーオン時に駆動動作要求フラグが‘１’にセットされていた場合には、駆動端往復動作を実行するが、このフラグが‘０’の場合には駆動端往復動作は実行しない。このため、振動波モータを一度も動かすことなくパワーオフした場合には、振動波モータの特性の測定を行うことがなく、ユーザに不快感を与えることがない。逆に、振動波モータを駆動した場合には、パワーオン時に駆動端往復動作のサブルーチンを実行し、振動波モータの特性を測定していることから、振動波モータを最適な状態で駆動することができる。

以上、説明したように本発明の各実施形態においては、露光動作時やイメージャーＡＦ時等、防振動作を実行した場合には、パワーオフ時やパワーオン時に振動波モータの特性の測定を行っている。このため、振動波モータの摩擦界面の変化による特性変化や、温度等の環境変化による振動波モータの特性が変化しても駆動特性に変化が生じない。また、振動波モータを用いてブレ補正を行なう場合において、駆動特性に変化が生じない。

また、本発明の各実施形態においては、防振動作を不実行の場合には振動波モータの特性の測定を禁止している。このため、撮影装置を操作するユーザに違和感を持たせるような動作をすることがない。

さらに、本発明の各実施形態においては、駆動端往復動作を行うことにより、駆動子５０６ｂと摺動板５２２ａ等の間に蓄積した磨耗粉を防振動作時のアクチュエータの通常駆動範囲よりも広い範囲の端に追いやるクリーニング動作を実行することから、摩擦係数等の改善に役立てることができる。

さらに、本実施形態においては、パワーオン時またはパワーオフ時に、パラメータ（例えば、駆動周波数、駆動電圧、駆動電流、フィードバックゲイン、駆動周波数の位相差等の少なくとも一つ）に基づき振動子駆動回路５０４を設定して超音波モータ（振動波モータ）５７０を駆動し、このときの駆動特性、例えば、駆動速度や応答遅れを検出し、この検出結果に応じて振動子駆動回路５０４に設定されたパラメータの変更動作を行うようにしている。このため、振動波モータの摩擦界面の変化による特性変化や、温度等の環境変化による振動波モータの特性が変化しても駆動特性の低下を生じないという効果を奏する。

さらに、本発明の各実施形態においては、ブレ検出手段としてＸ軸ジャイロ５０２およびＹ軸ジャイロ５０３を備え、また撮像素子としてのＣＣＤ３１の撮像面に沿って変位可能に保持するＸ枠５２０およびＹ枠５３０等の保持機構を備え、撮像素子の撮像動作中にブレ検出手段の出力に応じて振動波モータ５７０を駆動する振動子駆動回路５０４を制御するようにしたので、手振れ等の像ブレを除去することができる。

なお、本発明の各実施形態において、振動波モータは手振れ等のブレ補正装置の駆動源として設けられていたが、振動波モータの用途はこれに限らず、例えば、撮影レンズの合焦駆動源等に用いても良い。

また、本発明の各実施形態において、防振動作を実行するのは、露光動作時とイメージャーＡＦ時のみであったが、いずれか一方でも良く、また、これ以外にも、例えば、ファイブビュー表示中は防振動作を実行する等しても良い。

さらに、本発明の各実施形態における駆動端往復において、移動体の駆動速度を検出し、追従性能の低下を検出していたが、これに限らず、移動体を正弦波で駆動し、この時の移動体の追従誤差を検出することにより、追従性能の低下を検出するようにしても良い。

さらに、本発明の各実施形態における振動波モータ（超音波モータ）は、撮像素子（ＣＣＤ３１）の防振動作用であったが、これに限らず、レンズ駆動等、他の用途に使用される振動波モータであっても良い。

本発明の各実施形態の説明にあたっては、デジタル一眼レフカメラに本発明を適用した例について行なったが、これに限らず、コンパクトタイプのデジタルカメラでも良く、またスチルカメラに限らず動画用のビデオカメラにも本発明を採用することができる。さらに携帯電話やＰＤＡ等に組み込まれるような撮像装置にも本発明を適用できることは勿論である。

以上、本発明の各実施形態を用いて説明したが、本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラのシステム構成を示す回路ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの防振ユニットの断面図である。 本発明の第１実施形態におけるＸ軸方向の防振ユニットを示す図であり、（Ａ）は防振ユニットの平面図、（Ｂ）は防振ユニットの側面から見た断面図、（Ｃ）はＡＡ断面図、（Ｄ）はＢＢ断面図である。 本発明の第１実施形態におけるＹ軸方向の防振ユニットを示す図であり、（Ａ）は防振ユニットの側面から見た断面図、（Ｂ）は防振ユニットの平面図、（Ｃ）はＡＡ断面図である。 本発明の第１実施形態における防振制御回路とその周辺回路の回路ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における振動波モータの駆動周波数と駆動速度の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態における振動波モータの駆動信号の位相差と駆動速度の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態における振動波モータの駆動周波数と駆動速度の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態における振動波モータの共振周波数が変化する場合の、駆動周波数と駆動速度の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態における駆動端往復動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における移動体の移動範囲を示す図である。 本発明の第２実施形態における駆動端往復動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・撮影レンズ、１ａ・・・レンズ枠、２・・・レンズ駆動機構、３・・・絞り、４・・・レンズ駆動機構、５・・・レンズ制御用マイクロコンピュータ（Ｌμｃｏｍ）、６・・・通信コネクタ、１０・・・レンズユニット、１１・・・クイックリターンミラー、１１ａ・・・サブミラー、１２・・・ペンタプリズム、１２ｅ・・・スクリーン、１３・・・接眼レンズ、１５・・・シャッタ、１６・・・ＡＦセンサユニット、１７・・・ＡＦセンサ駆動回路、１８・・・ミラー駆動回路、１９・・・シャッタチャージ機構、２０・・・シャッタ制御回路、２１・・・測光回路、２１ａ・・・測光センサ、２２・・・温度測定回路、２３・・・ＣＣＤインターフェース回路、２４・・・液晶モニタ、２５・・・ＳＤＲＡＭ、２６・・・フラッシュＲＯＭ、２７・・・記録メディア、２８・・・画像処理コントローラ、２９・・・不揮発性メモリ、３０・・・光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３１・・・ＣＣＤ、５０・・・ボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂμｃｏｍ）、５１・・・動作表示用ＬＣＤ、５１ａ・・・動作表示用ＬＥＤ、５２・・・カメラ操作ＳＷ、５３・・・電源回路、５４・・・電池、７１・・・防塵フィルタ、７１ａ・・・圧電素子、１００・・・ボディユニット、３０１・・・内蔵ストロボ、３０２・・・ストロボ制御回路、５０１・・・防振制御回路、５０２・・・Ｘ軸ジャイロ、５０３・・・Ｙ軸ジャイロ、５０４・・・振動子駆動回路、５０５・・・位置検出センサ、５０６・・・Ｘ軸振動子、５０６ａ・・・圧電体、５０６ｂ・・・駆動子、５０６ｃ・・・ホルダ、５０７・・・Ｙ軸振動子、５１０・・・フレーム、５１２・・・軸受け、５１２ａ・・・ビス、５１２ｂ・・・ビス、５１３・・・ボール、５１４・・・ボール、５１５・・・バネ、５２０・・・Ｘ枠、５２２・・・軸受け、５２２ａ・・・摺動板、５２３・・・軸受け、５２４・・・ボール、５２５・・・バネ、５３０・・・Ｙ枠、５３２・・・軸受け、５３２ａ・・・摺動板、５４１・・・押圧板、５４２・・・押圧バネ、５４３・・・スペーサ、５４４・・・シート、５４５・・・ビス、５４６・・・スペーサ、５４７・・・シート、５４８・・・ビス、５６０・・・Ｔμｃｏｍ、５６１・・・増幅回路、５６４・・・補正量演算部、５６５・・・減算部、５６６・・・ゲイン部、５６８・・・増幅回路、５７０・・・超音波モータ、５８１・・・駆動端（−）、５８３・・・駆動端（＋）、６００・・・Ｘ軸駆動機構部、７００・・・Ｙ軸駆動機構部

Claims (3)

1. 振動波モータにより摺動板をフィードバック制御により駆動する機能を有する撮像装置において、
   上記振動波モータを有する駆動機構と、
   操作に応じて電源をオン、オフする電源オンオフ手段と、
   上記電源のオンからオフの操作の間に上記駆動機構を動作した場合に、このことを記憶する駆動動作記憶手段と、
   上記駆動動作記憶手段の記憶内容に応じて、上記駆動機構を動作した場合には、上記振動波モータを動作させ、上記摺動板を駆動端まで往復駆動し該摺動板の駆動面に付着した摩耗粉を駆動端に追いやり、一方、上記駆動機構を動作しなかった場合には該摺動板の駆動を禁止する駆動手段と、
   上記往復駆動における上記摺動板の駆動速度を演算し、該駆動速度が所定範囲内でない場合は、該駆動速度が所定範囲内になるように該摺動板の速度を変化させるための制御パラメータを変更する制御手段と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 上記制御パラメータは、ゲイン、駆動信号の発振周波数、位相差、電源電圧の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 上記摺動板に連動して撮像素子を駆動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。