JP5845825B2 - Vibration wave motor device and imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、振動波モータ装置及び撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a vibration wave motor device and an imaging device.

カメラのフォーカスレンズ等の駆動に用いられる振動波モータは、駆動停止する際に異音を発生することがある。この異音を防止するため、種々の対策が採られている（例えば、特許文献１参照）。
このような異音の発生を避けつつ振動波モータを停止させるには、圧電素子に加える２相の交流電圧を同位相とする方法もある。 A vibration wave motor used for driving a focus lens of a camera may generate abnormal noise when driving is stopped. In order to prevent this abnormal noise, various measures are taken (for example, refer to Patent Document 1).
In order to stop the vibration wave motor while avoiding such abnormal noise, there is a method in which the two-phase AC voltage applied to the piezoelectric element is in phase.

特開平７−１２３７５３号公報JP 7-123753 A

しかしながら、異音の発生を避けるために圧電素子に同位相の２相の交流電圧を印加すると、振動波モータの回転方向の駆動力が低下する。これにより、被駆動体（相対運動部材）の保持トルクが弱まり、振動波モータが駆動停止している状態で、被駆動体が移動してしまう可能性がある。   However, when a two-phase AC voltage having the same phase is applied to the piezoelectric element in order to avoid the occurrence of abnormal noise, the driving force in the rotational direction of the vibration wave motor is reduced. As a result, the holding torque of the driven body (relative motion member) is weakened, and the driven body may move in a state where the driving of the vibration wave motor is stopped.

本発明の課題は、異音の発生が抑えられた状態で保持トルクを維持しつつ駆動停止可能な振動波モータ装置及び撮像装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a vibration wave motor device and an imaging device capable of stopping driving while maintaining a holding torque in a state where occurrence of abnormal noise is suppressed.

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.

振動波モータ装置を、交流電圧が印加される２つの相を有する第１電気機械エネルギー変換素子により振動される第１弾性体、交流電圧が印加される２つの相を有する第２電気機械エネルギー変換素子により振動される第２弾性体、及び、前記第１弾性体及び前記第２弾性体に加圧接触され、該第１弾性体及び該第２弾性体の少なくとも一方の振動により第１の方向又は前記第１の方向と逆の第２の方向のいずれかに駆動される相対運動部材、を有する振動波モータと、それぞれ位相が異なる第１駆動信号、第２駆動信号、及び、第３駆動信号を発生させる信号発生部と、前記相対運動部材を前記第１の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相にそれぞれ第１駆動信号及び第２駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に前記第１駆動信号を与える第１制御を行い、前記相対運動部材を前記第２の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に第１駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相にそれぞれ第１駆動信号及び第３駆動信号を与える第２制御を行う制御部と、を備える構成とした。  A first elastic body that is vibrated by a first electromechanical energy conversion element having two phases to which an alternating voltage is applied, and a second electromechanical energy conversion having two phases to which an alternating voltage is applied. A second elastic body that is vibrated by the element, and the first elastic body and the second elastic body are in pressure contact with the first elastic body, and the first elastic body and the second elastic body vibrate in the first direction. Or a vibration wave motor having a relative motion member driven in any one of a second direction opposite to the first direction, and a first drive signal, a second drive signal, and a third drive having different phases. When driving the signal generator for generating a signal and the relative motion member in the first direction, a first drive signal and a second drive signal are applied to the two phases of the first electromechanical energy conversion element, respectively. The second electric When performing the first control to give the first drive signal to both of the two phases of the mechanical energy conversion element and driving the relative motion member in the second direction, 2 of the first electromechanical energy conversion element A control unit that provides a first drive signal to both of the two phases and performs a second control that applies the first drive signal and the third drive signal to the two phases of the second electromechanical energy conversion element, respectively. did.
また、撮像装置を、上記振動波モータ装置を備え、前記振動波モータの前記相対運動部材は、フォーカスレンズを駆動させるものであり、該フォーカスレンズのウォブリング動作を行う場合、前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを繰り返す構成とした。  Further, the imaging apparatus includes the vibration wave motor device, and the relative motion member of the vibration wave motor drives a focus lens, and when performing the wobbling operation of the focus lens, the control unit The first control and the second control are repeated.

本発明によれば、異音の発生が抑えられた状態で保持トルクを維持しつつ駆動停止可能な振動波モータ装置及び撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a vibration wave motor device and an imaging device that can stop driving while maintaining a holding torque in a state where occurrence of abnormal noise is suppressed.

本実施形態におけるカメラの概念的な構成図である。It is a notional block diagram of the camera in this embodiment. 超音波モータの概念構成および駆動説明図である。It is a conceptual structure and drive explanatory drawing of an ultrasonic motor. ステータにおける圧電体の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the piezoelectric material in a stator. ＡＦモータ駆動装置の回路図である。It is a circuit diagram of an AF motor driving device. ＡＦモータ駆動装置における切り換えスイッチの位置と超音波モータの回転との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of the changeover switch in AF motor drive device, and rotation of an ultrasonic motor. ウォブリング動作の説明図である。It is explanatory drawing of a wobbling operation | movement. 第２実施形態におけるＡＦモータ駆動装置の回路図である。It is a circuit diagram of the AF motor drive device in 2nd Embodiment.

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるカメラ１の概念的な構成図である。
カメラ１は、動画撮影機能を有するカメラであって、オートフォーカス（以下ＡＦと略記する）の駆動源として、本発明における振動波モータの一実施形態である超音波モータ３０を備えている。 (First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a camera 1 in the present embodiment.
The camera 1 is a camera having a moving image shooting function, and includes an ultrasonic motor 30 as an embodiment of a vibration wave motor according to the present invention as a drive source for autofocus (hereinafter abbreviated as AF).

カメラ１は、カメラボディ１０と、レンズ鏡筒２０とを備えている。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。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒２０が交換可能な例を示したが、これに限らず、たとえば、カメラボディとレンズ鏡筒が一体型のカメラであってもよい。   The camera 1 includes a camera body 10 and a lens barrel 20. The lens barrel 20 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 10. In the present embodiment, an example in which the lens barrel 20 is replaceable is shown. However, the present invention is not limited to this, and for example, a camera body and a lens barrel may be an integrated camera.

カメラボディ１０は、光電変換素子であるＣＣＤ等の撮像素子１１と、制御装置１２と、を備えている。
制御装置１２は、当該カメラ１全体を統括的に制御する制御部である。制御装置１２は、機能部として、焦点調整情報を検出する焦点情報検出部１２Ａと、ＡＦ駆動する超音波モータ３０を駆動制御するＡＦモータ駆動装置４０等を備えている。 The camera body 10 includes an imaging element 11 such as a CCD that is a photoelectric conversion element, and a control device 12.
The control device 12 is a control unit that comprehensively controls the entire camera 1. The control device 12 includes, as functional units, a focus information detection unit 12A that detects focus adjustment information, an AF motor drive device 40 that controls the ultrasonic motor 30 that performs AF drive, and the like.

焦点情報検出部１２Ａは、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化から合焦状態の変化を検出する。
ＡＦモータ駆動装置４０は、後述する超音波モータ３０を駆動する駆動信号を形成し、超音波モータ３０に出力する。 The focus information detection unit 12A detects a change in focus state from a change in contrast of an image captured by the image sensor 11.
The AF motor drive device 40 forms a drive signal for driving an ultrasonic motor 30 described later and outputs the drive signal to the ultrasonic motor 30.

そして、制御装置１２は、前述したように、当該カメラ１全体を制御する。また、制御装置１２は、焦点情報検出部１２Ａによる焦点検出情報に基づいてＡＦモータ駆動装置４０を制御し、超音波モータ３０を駆動して後述するレンズ鏡筒２０における合焦レンズ２１を移動させて、被写体像が撮像素子１１の結像面に結像するようにＡＦ制御を行う。   And the control apparatus 12 controls the said camera 1 whole as mentioned above. Further, the control device 12 controls the AF motor driving device 40 based on the focus detection information by the focus information detection unit 12A, and drives the ultrasonic motor 30 to move the focusing lens 21 in the lens barrel 20 described later. Thus, AF control is performed so that the subject image is formed on the imaging surface of the image sensor 11.

レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１、カム筒２２、超音波モータ３０、及びこれらを包囲する外筒２３等を備えている。
本実施形態では、超音波モータ３０は、カム筒２２と外筒２３の間の円環状の隙間に配置されている。超音波モータ３０は、前述したように、カメラ１の合焦動作時に合焦レンズ２１を駆動する駆動源であり、カム筒２２を回転操作する。 The lens barrel 20 includes a focusing lens 21, a cam barrel 22, an ultrasonic motor 30, and an outer cylinder 23 surrounding these.
In the present embodiment, the ultrasonic motor 30 is disposed in an annular gap between the cam cylinder 22 and the outer cylinder 23. As described above, the ultrasonic motor 30 is a drive source that drives the focusing lens 21 during the focusing operation of the camera 1 and rotates the cam cylinder 22.

超音波モータ３０は、ロータ３２と、ロータ３２に圧接配置された一対のステータ（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）と、ロータ３２を支持する回転軸３３に結合された出力ギア３４と、を備えている。
超音波モータ３０は、制御装置１２（ＡＦモータ駆動装置４０）から供給される所定の電圧および周波数の駆動信号による第１ステータ３１Ｌおよび第２ステータ３１Ｕの駆動によって、出力ギア３４が回転力を出力する。その出力回転方向は第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのいずれで駆動するかによって変わり、また、回転速度は、駆動信号の周波数に応じて変化する。つまり、超音波モータ３０は、ＡＦモータ駆動装置４０の駆動信号の切換および周波数制御によって、回転方向および回転数が制御されるようになっている。なお、この超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０については後に詳述する。 The ultrasonic motor 30 includes a rotor 32, a pair of stators (first stator 31L and second stator 31U) disposed in pressure contact with the rotor 32, and an output gear 34 coupled to a rotary shaft 33 that supports the rotor 32. It has.
In the ultrasonic motor 30, the output gear 34 outputs a rotational force by driving the first stator 31 </ b> L and the second stator 31 </ b> U by a drive signal having a predetermined voltage and frequency supplied from the control device 12 (AF motor drive device 40). To do. The output rotation direction changes depending on whether the first stator 31L or the second stator 31U is used for driving, and the rotation speed changes according to the frequency of the drive signal. That is, the rotation direction and the number of rotations of the ultrasonic motor 30 are controlled by switching the driving signal of the AF motor driving device 40 and controlling the frequency. The ultrasonic motor 30 and the AF motor driving device 40 will be described later in detail.

カム筒２２は、超音波モータ３０によって回転操作されると、外筒２３内を光軸ＯＡと平行する方向に移動するように構成されている。
合焦レンズ２１は、カム筒２２に保持されている。そして、超音波モータ３０の駆動によるカム筒２２の移動によって、光軸ＯＡ方向に移動して焦点調節を行う。
なお、レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１の他に、図示しないが複数のレンズ群を備えているものである。 The cam cylinder 22 is configured to move in the outer cylinder 23 in a direction parallel to the optical axis OA when rotated by the ultrasonic motor 30.
The focusing lens 21 is held by the cam cylinder 22. Then, the movement of the cam cylinder 22 by the driving of the ultrasonic motor 30 moves in the direction of the optical axis OA to perform focus adjustment.
In addition to the focusing lens 21, the lens barrel 20 includes a plurality of lens groups (not shown).

そして、カメラ１は、合焦レンズ２１とレンズ鏡筒２０内に設けられた図示しないレンズ群とによって、撮像素子１１の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子１１は、結像された被写体像を電気信号に変換する。その電気信号は、Ａ／Ｄ変換されて、画像データとされる。これらカメラ１における撮影に係る一連の動作は、制御装置１２によって制御される。   In the camera 1, a subject image is formed on the imaging surface of the imaging element 11 by the focusing lens 21 and a lens group (not shown) provided in the lens barrel 20. The image sensor 11 converts the formed subject image into an electrical signal. The electric signal is A / D converted into image data. A series of operations related to photographing in these cameras 1 is controlled by the control device 12.

また、カメラ１は、動画撮影時には、ウォブリング動作を行う。すなわち、動画撮影時において、制御装置１２は、合焦レンズ２１を前後に細かく移動させ、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化に応じて焦点情報検出部１２Ａが検出した合焦状態の変化情報に基づいて、ＡＦモータ駆動装置４０を制御して合焦調整を行う。   In addition, the camera 1 performs a wobbling operation during moving image shooting. That is, at the time of moving image shooting, the control device 12 finely moves the focusing lens 21 back and forth, and the change in the focus state detected by the focus information detection unit 12A according to the change in the contrast of the image captured by the image sensor 11. Based on the information, the AF motor driving device 40 is controlled to adjust the focus.

つぎに、前述した図１に加えて図２〜図６を参照し、本発明における振動波モータの一実施形態である超音波モータ３０とＡＦモータ駆動装置４０について説明する。
図２は、超音波モータ３０の概念構成および駆動説明図である。図３は、ステータ３１Ｌ，３１Ｕにおける圧電体３１２Ｌ，３１２Ｕの配置を示す図である。図４は、ＡＦモータ駆動装置４０の回路図である。図５は、ＡＦモータ駆動装置４０のスイッチングと超音波モータ３０の回転との関係を示す図である。図６は、ウォブリング動作の説明図である。 Next, with reference to FIGS. 2 to 6 in addition to FIG. 1 described above, an ultrasonic motor 30 and an AF motor driving device 40 which are an embodiment of the vibration wave motor in the present invention will be described.
FIG. 2 is a conceptual configuration and driving explanatory diagram of the ultrasonic motor 30. FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of the piezoelectric bodies 312L and 312U in the stators 31L and 31U. FIG. 4 is a circuit diagram of the AF motor driving device 40. FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between the switching of the AF motor driving device 40 and the rotation of the ultrasonic motor 30. FIG. 6 is an explanatory diagram of the wobbling operation.

図１中および図２に概念的に示すように、超音波モータ３０は、ロータ３２を挟むように配置された一対のステータ（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）を備えている。図２（ａ）中下側の第１ステータ３１Ｌと、図２（ａ）中上側の第２ステータ３１Ｕとは、機械的な構造は同一であって、ロータ３２を挟んで反転して配設されているものである。   As conceptually shown in FIG. 1 and FIG. 2, the ultrasonic motor 30 includes a pair of stators (a first stator 31 </ b> L and a second stator 31 </ b> U) disposed so as to sandwich the rotor 32. The first stator 31L on the lower side in FIG. 2 (a) and the second stator 31U on the upper side in FIG. 2 (a) have the same mechanical structure and are reversed and arranged with the rotor 32 in between. It is what has been.

第１ステータ３１Ｌは、円環状の弾性体３１１Ｌと圧電体３１２Ｌ（図２には示さず）とにより構成されている。
弾性体３１１Ｌは、矩形の断面形状の円環状であって、その中心軸方向一方の側に複数のスリットによって櫛歯部３１１ａが形成されている。この櫛歯部３１１ａにおける櫛歯の先端面が、ロータ３２に接触して駆動する駆動面となっている。 The first stator 31L includes an annular elastic body 311L and a piezoelectric body 312L (not shown in FIG. 2).
The elastic body 311L has an annular shape with a rectangular cross section, and a comb tooth portion 311a is formed by a plurality of slits on one side in the central axis direction. The front end surface of the comb teeth in the comb tooth portion 311a is a drive surface that is driven in contact with the rotor 32.

圧電体３１２Ｌは、弾性体３１１Ｌにおける櫛歯部３１１ａとは逆側の面に接合配設されている。圧電体３１２Ｌは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子である。
圧電体３１２Ｌは、図３（ａ）に示すように、弾性体３１１Ｌの周方向に沿って２つの相（Ａ相およびＣ相）の駆動信号が入力される範囲（Ａ相圧電体３１２ＬａとＣ相圧電体３１２Ｌｃ）に分かれている。各相圧電体３１２Ｌａ，３１２Ｌｃ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る。 The piezoelectric body 312L is joined and disposed on the surface of the elastic body 311L opposite to the comb tooth portion 311a. The piezoelectric body 312L is an electromechanical conversion element that converts electrical energy into mechanical energy.
As shown in FIG. 3A, the piezoelectric body 312L has a range in which driving signals of two phases (A phase and C phase) are input along the circumferential direction of the elastic body 311L (A phase piezoelectric bodies 312La and C Phase piezoelectric body 312Lc). In each phase piezoelectric body 312La, 312Lc, elements in which polarization is alternated every 1/2 wavelength are arranged.

Ａ相圧電体３１２Ｌａには、後述するＡＦモータ駆動装置４０における駆動回路５０ＡからＡ相（またはＣ相）の駆動電力が入力するようになっている。また、Ｃ相圧電体３１２Ｌｃには、駆動回路５０ＣからのＣ相の駆動電力が入力するようになっている。
そして、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＡ相に対して位相が９０°進んだＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｂ）に示すように、Ａ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃが伸縮して弾性体３１１Ｌの駆動面にロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａとＣ相圧電体３１２Ｌｃの双方に同位相のＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｃ）に示すように、ロータ３２を軸方向に保持するのみで回転操作しない定在波を生ずる。 A phase (or C phase) driving power is input to the A phase piezoelectric body 312La from a driving circuit 50A in an AF motor driving device 40 described later. The C-phase piezoelectric body 312Lc receives C-phase drive power from the drive circuit 50C.
In the first stator 31L, when the A-phase driving power is input to the A-phase piezoelectric body 312La and the C-phase driving power advanced 90 degrees with respect to the A-phase is input to the C-phase piezoelectric body 312Lc, As shown in FIG. 2B, the A-phase piezoelectric body 312La and the C-phase piezoelectric body 312Lc expand and contract to generate a traveling wave that rotates the rotor 32 clockwise (CW) on the drive surface of the elastic body 311L. Further, when the C-phase driving power having the same phase is input to both the A-phase piezoelectric body 312La and the C-phase piezoelectric body 312Lc, the first stator 31L moves the rotor 32 in the axial direction as shown in FIG. A standing wave that is held but not rotated is generated.

第２ステータ３１Ｕは、円環状の弾性体３１１Ｕと圧電体３１２Ｕとにより構成されている。
弾性体３１１Ｕには、第１ステータ３１Ｌにおける弾性体３１１Ｌと同様に、櫛歯部３１１ａが形成されている。
圧電体３１２Ｕは、図３（ｂ）に示すように、弾性体３１１Ｕの周方向に沿って２つの相（Ｂ相およびＣ相）の駆動信号が入力される範囲（Ｂ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃ）に分かれている。各相圧電体３１２Ｕｂ，３１２Ｕｃ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る。
Ａ相圧電体３１２Ｕｂには、後述するＡＦモータ駆動装置４０における駆動回路５０ＢからＢ相（またはＣ相）の駆動電力が入力するようになっている。また、Ｃ相圧電体３１２Ｕｃには、駆動回路５０ＣからのＣ相の駆動電力が入力するようになっている。 The second stator 31U includes an annular elastic body 311U and a piezoelectric body 312U.
Similar to the elastic body 311L in the first stator 31L, a comb tooth portion 311a is formed in the elastic body 311U.
As shown in FIG. 3B, the piezoelectric body 312U has a range in which driving signals of two phases (B phase and C phase) are input along the circumferential direction of the elastic body 311U (B phase piezoelectric bodies 312Ub and C). Phase piezoelectric body 312Uc). In each phase piezoelectric body 312Ub, 312Uc, elements in which polarization is alternated every 1/2 wavelength are arranged.
B-phase (or C-phase) driving power is input to the A-phase piezoelectric body 312Ub from a driving circuit 50B in an AF motor driving device 40 described later. The C-phase piezoelectric body 312Uc receives C-phase drive power from the drive circuit 50C.

そして、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵａにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＢ相に対して位相が９０°遅れたＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｃ）に示すように、Ｂ相圧電体３１２ＵａおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃが伸縮して弾性体３１１Ｕの駆動面にロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵａとＣ相圧電体３１２Ｕｃの双方に同位相のＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｂ）に示すように、ロータ３２を軸方向に保持するのみで回転操作しない定在波を生ずる。   When the second stator 31U receives the B-phase drive power to the B-phase piezoelectric body 312Ua and the C-phase drive power to the C-phase piezoelectric body 312Uc receives a C-phase drive power delayed by 90 ° with respect to the B-phase. As shown in FIG. 2C, the B-phase piezoelectric body 312Ua and the C-phase piezoelectric body 312Uc expand and contract to generate a traveling wave that rotates the rotor 32 counterclockwise (CCW) on the drive surface of the elastic body 311U. Further, when the C-phase driving power having the same phase is input to both the B-phase piezoelectric body 312Ua and the C-phase piezoelectric body 312Uc, the second stator 31U moves the rotor 32 in the axial direction as shown in FIG. A standing wave that is held but not rotated is generated.

上記構成の第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕとは、それぞれの櫛歯部３１１ａの駆動面を対向させた姿勢で、間にロータ３２を挟んで配置され、図示しない付勢手段によってそれぞれ駆動面を所定の力でロータ３２に圧接させるように押圧付勢されている。
ロータ３２は、円盤状の部材であって、前述したように、回転軸３３（図２には示さず）に支持されている。回転軸３３には、出力ギア３４が固定されている。 The first stator 31L and the second stator 31U having the above-described configuration are arranged with the rotor 32 interposed therebetween with the driving surfaces of the respective comb teeth 311a facing each other, and are respectively driven by an urging means (not shown). Is pressed and urged against the rotor 32 with a predetermined force.
The rotor 32 is a disk-shaped member and is supported by the rotating shaft 33 (not shown in FIG. 2) as described above. An output gear 34 is fixed to the rotary shaft 33.

上記のように構成された超音波モータ３０は、前述したように、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＣ相の駆動電力が入力するとロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＣ相の駆動電力が入力すると、ロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。
これにより、超音波モータ３０は、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのいずれか一方を択一的に駆動作用させると共に他方を駆動作用させないことで、回転軸３３の回転を正逆両方向に切り換えて、出力ギア３４から回転力を出力できるようになっている。 In the ultrasonic motor 30 configured as described above, as described above, in the first stator 31L, the A-phase driving power is input to the A-phase piezoelectric body 312La and the C-phase driving power is input to the C-phase piezoelectric body 312Lc. Is generated, a traveling wave that rotates the rotor 32 clockwise (CW) is generated. The second stator 31U rotates the rotor 32 counterclockwise (CCW) when the B-phase driving power is input to the B-phase piezoelectric body 312Ub and the C-phase driving power is input to the C-phase piezoelectric body 312Uc. A traveling wave is generated.
Thereby, the ultrasonic motor 30 switches the rotation of the rotary shaft 33 in both forward and reverse directions by selectively driving one of the first stator 31L and the second stator 31U and not driving the other. Thus, a rotational force can be output from the output gear 34.

すなわち、時計回り（ＣＷ）の回転力を出力するには、第１ステータ３１ＬにおけるＡ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力を入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＡ相に対して位相が９０°進んだＣ相の駆動電力を入力し、第２ステータ３１ＵのＢ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃには共にＣ相の駆動電力を入力する。これにより、第１ステータ３１Ｌが進行波によってロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作して当該時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。ステータ３１Ｕには、定在波が発生し、ロータ３２を軸方向に保持するのみでその移動を妨げない。   That is, in order to output a clockwise (CW) rotational force, A-phase driving power is input to the A-phase piezoelectric body 312La in the first stator 31L, and the C-phase piezoelectric body 312Lc has a phase of 90 with respect to the A-phase. The advanced C-phase driving power is input, and the C-phase driving power is input to both the B-phase piezoelectric body 312Ub and the C-phase piezoelectric body 312Uc of the second stator 31U. Accordingly, the first stator 31L rotates the rotor 32 clockwise (CW) by the traveling wave, and outputs the clockwise (CW) rotational force. A standing wave is generated in the stator 31U, and the movement of the stator 31U is not hindered only by holding the rotor 32 in the axial direction.

一方、反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力するには、第２ステータ３１ＵにおけるＢ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力を入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＢ相に対して位相が９０°遅れたＣ相の駆動電力を入力し、第１ステータ３１ＬのＡ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃには共にＣ相の駆動電力を入力する。これにより、第２ステータ３１Ｕが進行波によってロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作して当該反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。第１ステータ３１Ｌには定在波が発生し、ロータ３２を軸方向に保持するのみでその移動を妨げない。   On the other hand, in order to output a counterclockwise (CCW) rotational force, B-phase driving power is input to the B-phase piezoelectric body 312Ub in the second stator 31U, and the phase of the C-phase piezoelectric body 312Uc is relative to the B-phase. C-phase drive power delayed by 90 ° is input, and C-phase drive power is input to both the A-phase piezoelectric body 312La and the C-phase piezoelectric body 312Lc of the first stator 31L. As a result, the second stator 31U rotates the rotor 32 counterclockwise (CCW) by the traveling wave and outputs the counterclockwise (CCW) rotational force. A standing wave is generated in the first stator 31L, and the movement of the first stator 31L is not hindered only by holding the rotor 32 in the axial direction.

つぎに、超音波モータ３０の駆動（回転方向および回転速度）を制御するＡＦモータ駆動装置４０について説明する。
ＡＦモータ駆動装置４０は、図４にその回路図を示すように、直流電源回路４１と、パルス生成回路４２と、切換スイッチ４３と、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと、回転制御部４４と、を備えている。
直流電源回路４１は、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに接続され、これらに直流の電流を供給する。 Next, the AF motor drive device 40 that controls the drive (rotation direction and rotation speed) of the ultrasonic motor 30 will be described.
As shown in the circuit diagram of FIG. 4, the AF motor driving device 40 includes a DC power supply circuit 41, a pulse generation circuit 42, a changeover switch 43, driving circuits 50A, 50B, and 50C, a rotation control unit 44, It has.
The DC power supply circuit 41 is connected to the drive circuits 50A, 50B, and 50C and supplies a DC current thereto.

パルス生成回路４２は、回転制御部４４と、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃとに接続されている。パルス生成回路４２は、回転制御部４４から、超音波モータ３０を駆動する駆動周波数の指示を受け、その駆動周波数で超音波モータ３０を駆動するために必要なパルス信号を駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに対して出力する。すなわち、パルス生成回路４２は、駆動回路５０Ａに対してパルス信号Ａ１，Ａ２を、駆動回路５０Ｂに対してパルス信号Ｂ１，Ｂ２を、駆動回路５０Ｃに対してパルス信号Ｃ１，Ｃ２を、それぞれ出力する。また、パルス生成回路４２のパルス信号Ｃ１，Ｃ２は、後述する切換スイッチ４３の切換によって、駆動回路５０Ａおよび駆動回路５０Ｂにパルス信号Ｃ１，Ｃ２を入力可能となっている。   The pulse generation circuit 42 is connected to the rotation control unit 44 and the drive circuits 50A, 50B, and 50C. The pulse generation circuit 42 receives an instruction of a driving frequency for driving the ultrasonic motor 30 from the rotation control unit 44, and outputs a pulse signal necessary for driving the ultrasonic motor 30 at the driving frequency to the driving circuits 50A, 50B, Output to 50C. That is, the pulse generation circuit 42 outputs the pulse signals A1 and A2 to the drive circuit 50A, the pulse signals B1 and B2 to the drive circuit 50B, and the pulse signals C1 and C2 to the drive circuit 50C, respectively. . Further, the pulse signals C1 and C2 of the pulse generation circuit 42 can be input to the drive circuit 50A and the drive circuit 50B by switching a changeover switch 43 described later.

切換スイッチ４３は、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ａに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２に切換え得るように設けられた第１切換スイッチ４３Ａと、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ｂに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２に切換え得るように設けられた第２切換スイッチ４３Ｂと、を備えている。   The changeover switch 43 includes a first changeover switch 43A provided so that the pulse signal line input from the pulse generation circuit 42 to the drive circuit 50A can be switched to the pulse signals C1 and C2, and the pulse generation circuit 42 to the drive circuit 50B. And a second selector switch 43B provided so that the input pulse signal line can be switched to the pulse signals C1 and C2.

つまり、切換スイッチ４３は、第１切換スイッチ４３Ａが、駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２とパルス信号Ｃ１，Ｃ２とで切り換え、第２切換スイッチ４３Ｂが駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２とパルス信号Ｃ１，Ｃ２とで切換えることができるようになっている。この切換スイッチ４３は、回転制御部４４によって切換制御される。   That is, in the changeover switch 43, the first changeover switch 43A changes the input to the drive circuit 50A between the pulse signals A1 and A2 and the pulse signals C1 and C2, and the second changeover switch 43B pulses the input to the drive circuit 50B. Switching between the signals B1 and B2 and the pulse signals C1 and C2 is possible. The changeover switch 43 is controlled by the rotation control unit 44.

駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、それぞれＡ相用，Ｂ相用，Ｃ相用の駆動回路である。各駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、供給される駆動信号の位相がＡ相とＣ相、Ｂ相とＣ相とでそれぞれ９０°ずれているが、構成および作用は同様であるため、まず、駆動回路５０として構成および作用を説明する。   The drive circuits 50A, 50B, and 50C are drive circuits for A phase, B phase, and C phase, respectively. In each of the drive circuits 50A, 50B, and 50C, the phase of the supplied drive signal is shifted by 90 ° between the A phase and the C phase and between the B phase and the C phase, respectively. The configuration and operation of the drive circuit 50 will be described.

駆動回路５０は、第１スイッチ部５１と、第２スイッチ部５２と、トランス５３と、を有している。
第１スイッチ部５１は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＦＥＴ）５１Ａと、ダイオード５１Ｂと、を有している。
ＭＯＳＦＥＴ５１Ａのゲート端子には、パルス生成回路４２からパルス信号Ａ１が入力される。第１スイッチ部５１は、パルス信号Ａ１によって、通電（ＯＮ）状態と非通電（ＯＦＦ）状態とが切り替わるスイッチ部として機能する。 The drive circuit 50 includes a first switch unit 51, a second switch unit 52, and a transformer 53.
The first switch unit 51 includes a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) 51A and a diode 51B.
The pulse signal A1 is input from the pulse generation circuit 42 to the gate terminal of the MOSFET 51A. The first switch unit 51 functions as a switch unit that switches between an energized (ON) state and a non-energized (OFF) state by the pulse signal A1.

第２スイッチ部５２は、ＭＯＳＦＥＴ５２Ａと、ダイオード５２Ｂとを有している。ＭＯＳＦＥＴ５２Ａのゲート端子には、パルス生成回路４２からパルス信号Ａ２が入力される。第２スイッチ部５２は、パルス信号Ａ２によって、通電（ＯＮ）状態と非通電（ＯＦＦ）状態とが切り替わるスイッチ部として機能する。   The second switch unit 52 includes a MOSFET 52A and a diode 52B. The pulse signal A2 is input from the pulse generation circuit 42 to the gate terminal of the MOSFET 52A. The second switch unit 52 functions as a switch unit that switches between an energized (ON) state and a non-energized (OFF) state by the pulse signal A2.

トランス５３は、１次側インダクタ部５３Ａが直流電源回路４１に接続されると共に、２次側インダクタ部５３Ｂが超音波モータ３０の圧電体３１２Ｌまたは３１２Ｕに接続され、超音波モータ３０に印加する駆動電圧を昇圧している。   In the transformer 53, the primary inductor portion 53 </ b> A is connected to the DC power supply circuit 41, and the secondary inductor portion 53 </ b> B is connected to the piezoelectric body 312 </ b> L or 312 </ b> U of the ultrasonic motor 30 and applied to the ultrasonic motor 30. The voltage is boosted.

そして、上記構成の駆動回路５０は、第１スイッチ部５１と第２スイッチ部５２とが、パルス信号Ａ１とパルス信号Ａ２の時間差を１８０°の位相差として、トランス５３に対して両者が交互に逆方向の電流を流すようにいわゆるプッシュプル駆動し、トランス５３が昇圧して所定の周波数の駆動電力を超音波モータ３０（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）の圧電体３１２Ｌ，３１２Ｕに出力する。   In the drive circuit 50 having the above-described configuration, the first switch unit 51 and the second switch unit 52 have the time difference between the pulse signal A1 and the pulse signal A2 as a phase difference of 180 °, and both of them alternately with respect to the transformer 53. A so-called push-pull drive is performed so that a current in the reverse direction flows, and the transformer 53 boosts and outputs drive power of a predetermined frequency to the piezoelectric bodies 312L and 312U of the ultrasonic motor 30 (the first stator 31L and the second stator 31U). To do.

ここで、駆動回路５０Ａは、超音波モータ３０における第１ステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌａに駆動電力を出力する。すなわち、当該駆動回路５０Ａへの入力を切り換える切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ）の位置に対応して、入力がパルス信号Ａ１，Ａ２の場合にはＡ相の駆動電力を、入力がパルス信号Ｃ１，Ｃ２場合にはＣ相の駆動電力を、それぞれ第１ステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌａに出力する。   Here, the drive circuit 50A outputs drive power to the piezoelectric body 312La of the first stator 31L in the ultrasonic motor 30. That is, corresponding to the position of the changeover switch 43 (first changeover switch 43A) for switching the input to the drive circuit 50A, when the input is the pulse signals A1 and A2, the A-phase drive power is input, and the input is the pulse signal. In the case of C1 and C2, C-phase drive power is output to the piezoelectric body 312La of the first stator 31L.

駆動回路５０Ｂは、超音波モータ３０における第２ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｕｂに駆動電力を出力する。すなわち、当該駆動回路５０Ｂへの入力を切り換える切換スイッチ４３（第２切換スイッチ４３Ｂ）の位置に対応して、入力がパルス信号Ｂ１，Ｂ２の場合にはＢ相の駆動電力を、入力がパルス信号Ｃ１，Ｃ２場合にはＣ相の駆動電力を、それぞれ第２ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｕｂに出力する。
駆動回路５０Ｃは、超音波モータ３０におけるステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌｃと、ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｃに、それぞれＣ相の駆動電力を出力する。 The drive circuit 50B outputs drive power to the piezoelectric body 312Ub of the second stator 31U in the ultrasonic motor 30. That is, corresponding to the position of the selector switch 43 (second selector switch 43B) for switching the input to the drive circuit 50B, when the input is pulse signals B1 and B2, the B-phase drive power is input, and the input is the pulse signal. In the case of C1 and C2, C-phase drive power is output to the piezoelectric body 312Ub of the second stator 31U.
The drive circuit 50C outputs C-phase drive power to the piezoelectric body 312Lc of the stator 31L and the piezoelectric body 312C of the stator 31U in the ultrasonic motor 30, respectively.

回転制御部４４は、直流電源回路４１のＯＮ／ＯＦＦと、パルス生成回路４２に対する駆動周波数の指示と、切換スイッチ４３の切換と、を行って、超音波モータ３０の回転方向および回転速度を制御する。   The rotation control unit 44 controls the rotation direction and the rotation speed of the ultrasonic motor 30 by turning ON / OFF the DC power supply circuit 41, instructing the drive frequency to the pulse generation circuit 42, and switching the changeover switch 43. To do.

そして、上記構成のＡＦモータ駆動装置４０は、回転制御部４４による切換スイッチ４３の切換によって、超音波モータ３０の回転方向を制御する。
つぎに、この超音波モータ３０の回転方向の制御について説明する。
回転制御部４４は、図５に示すように、切換スイッチ４３における第１切換スイッチ４３Ａと第２切換スイッチ４３Ｂとを、一方がＡ相側またはＢ相側の場合には他方をＣ相に切り換えるように連動操作する。 The AF motor driving device 40 configured as described above controls the rotation direction of the ultrasonic motor 30 by switching the selector switch 43 by the rotation control unit 44.
Next, control of the rotation direction of the ultrasonic motor 30 will be described.
As shown in FIG. 5, the rotation control unit 44 switches the first changeover switch 43 </ b> A and the second changeover switch 43 </ b> B in the changeover switch 43, and switches one to the C phase when one is on the A phase side or the B phase side. Operate as follows.

図５中状態Ａで示すように、第１切換スイッチ４３ＡがＡ相側（第２切換スイッチ４３ＢがＣ相側）では、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。
つまり、第１切換スイッチ４３ＡをＡ相側（第２切換スイッチ４３ＢをＣ相側）とすることで、第１ステータ３１ＬにおけるＡ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＣ相の駆動電力が入力し、第２ステータ３１ＵのＢ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２ＵｃにはＣ相の駆動電力が入力する。これにより、前述したように、第１ステータ３１Ｌにロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波が生ずると共に第２ステータ３１Ｕには定在波が生じ、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力するものである。なお、図４の回路図は、この状態Ａを示している。 As shown in state A in FIG. 5, when the first changeover switch 43A is on the A phase side (the second changeover switch 43B is on the C phase side), the ultrasonic motor 30 outputs a clockwise (CW) rotational force.
That is, by setting the first changeover switch 43A to the A phase side (the second changeover switch 43B is the C phase side), the A phase driving power is input to the A phase piezoelectric body 312La in the first stator 31L and the C phase piezoelectricity is input. The C-phase drive power is input to the body 312Lc, and the C-phase drive power is input to the B-phase piezoelectric body 312Ub and the C-phase piezoelectric body 312Uc of the second stator 31U. As a result, as described above, a traveling wave that rotates the rotor 32 clockwise (CW) is generated in the first stator 31L and a standing wave is generated in the second stator 31U, and the ultrasonic motor 30 rotates clockwise ( CW) is output. The circuit diagram of FIG. 4 shows this state A.

また、図５中状態Ｂで示すように、切換スイッチ４３ＢがＢ相側（第１切換スイッチ４３ＡがＣ相側）では、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。
つまり、切換スイッチ４３ＢをＢ相側（第１切換スイッチ４３ＡをＣ相側）とすることで、第２ステータ３１ＵにおけるＢ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＣ相の駆動電力が入力し、第１ステータ３１ＬのＡ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃには共にＣ相の駆動電力が入力する。これにより、前述したように、第２ステータ３１Ｕにロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波が生ずると共に第１ステータ３１Ｌに定在波が生じ、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力するものである。 Further, as shown by state B in FIG. 5, when the changeover switch 43B is on the B phase side (the first changeover switch 43A is on the C phase side), the ultrasonic motor 30 outputs a counterclockwise (CCW) rotational force.
That is, by setting the changeover switch 43B to the B phase side (the first changeover switch 43A is the C phase side), the B phase driving power is input to the B phase piezoelectric body 312Ub in the second stator 31U and the C phase piezoelectric body 312Uc. C-phase driving power is input to the A-phase piezoelectric body 312La and the C-phase piezoelectric body 312Lc of the first stator 31L. As a result, as described above, a traveling wave that rotates the rotor 32 counterclockwise (CCW) is generated in the second stator 31U and a standing wave is generated in the first stator 31L, and the ultrasonic motor 30 rotates counterclockwise. The rotational force of (CCW) is output.

上記のように、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０によれば、ＡＦモータ駆動装置４０における切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ，第２切換スイッチ４３Ｂ）の切り換えによって超音波モータ３０の回転を切り換えることができる。
ここで、１個のステータを備える超音波モータにおいて回転方向を切り換える場合は、回転⇒停止（同相）⇒逆転、の３ステップが必要となるが、本構成では一方のステータ（第１ステータ３１Ｌまたは第２ステータ３１Ｕ）の進行波停止と同時もしくは直前に、他方のステータ（第２ステータ３１Ｕまたは第１ステータ３１Ｌ）に進行波を発生させることができる。これにより、２ステップで回転方向の切り換えが可能である。 As described above, according to the ultrasonic motor 30 and the AF motor driving device 40, the rotation of the ultrasonic motor 30 is performed by switching the changeover switch 43 (first changeover switch 43A, second changeover switch 43B) in the AF motor drive device 40. Can be switched.
Here, when the rotation direction is switched in an ultrasonic motor including one stator, three steps of rotation → stop (in-phase) → reverse rotation are necessary. In this configuration, one stator (the first stator 31L or A traveling wave can be generated in the other stator (the second stator 31U or the first stator 31L) at the same time or immediately before the traveling wave stop of the second stator 31U). Thereby, the rotation direction can be switched in two steps.

また、超音波モータを停止させる際に、圧電素子への電圧印加を急激に停止させると圧電素子や弾性体が異常振動して異音の原因となるが、それを回避するために、圧電素子に２相の交流電圧を印加しつつ交流電圧を同位相に変化させると、超音波モータの回転方向の駆動力が低下してフォーカスレンズが移動してしまう恐れがある。本構成では、このようなことはない。   In addition, when stopping the ultrasonic motor, suddenly stopping the voltage application to the piezoelectric element causes abnormal vibration of the piezoelectric element or elastic body, which may cause abnormal noise. If the AC voltage is changed to the same phase while applying a two-phase AC voltage to the same, the driving force in the rotational direction of the ultrasonic motor may be reduced and the focus lens may move. This is not the case with this configuration.

従って、たとえば、図６に示すような、動画撮影時におけるウォブリング制御の際に必要な短時間での反転駆動が可能となる。つまり、カメラ１は、前述したように、動画撮影時には、ＡＦモータ駆動装置４０は、超音波モータ３０の回転方向を短時間で切り換えて合焦レンズ２１を前後に細かく移動させ、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化に応じて焦点情報検出部１２Ａが検出した合焦状態の変化情報に基づいて被写体への合焦を継続するようにウォブリング制御を行うが、その超音波モータ３０の回転方向の切り換えを円滑且つ迅速に行うことができる。   Therefore, for example, inversion driving can be performed in a short time necessary for wobbling control during moving image shooting as shown in FIG. That is, as described above, when the camera 1 captures a moving image, the AF motor driving device 40 switches the rotation direction of the ultrasonic motor 30 in a short time to finely move the focusing lens 21 back and forth, and the image sensor 11 The wobbling control is performed so as to continue focusing on the subject based on the change information of the in-focus state detected by the focus information detecting unit 12A according to the change in contrast of the captured image, and the rotation of the ultrasonic motor 30 is performed. The direction can be switched smoothly and quickly.

（第２実施形態）
つぎに、図７を参照して、本発明の第２実施形態であるＡＦモータ駆動装置４０′について説明する。
図７は、ＡＦモータ駆動装置４０′の回路図である。なお、本第２実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０′の制御対象は、前述した第１実施形態における超音波モータ３０と全く同様であり、また、適用されるカメラ１も共通であり、説明は省略する。 (Second Embodiment)
Next, with reference to FIG. 7, an AF motor driving device 40 'according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a circuit diagram of the AF motor driving device 40 ′. The object to be controlled by the AF motor driving device 40 'in the second embodiment is exactly the same as that of the ultrasonic motor 30 in the first embodiment described above, and the applied camera 1 is also common, and the description will be made. Omitted.

ＡＦモータ駆動装置４０′は、前述した第１実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０とは、切換スイッチ４５の構成が異なり、それに伴って回転制御部４４による切換制御が異なる。それ以外の構成は第１実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０と同様であり、同機能の構成要素には同符号を付して説明は省略する。   The AF motor driving device 40 'differs from the AF motor driving device 40 in the first embodiment described above in the configuration of the changeover switch 45, and accordingly, the switching control by the rotation control unit 44 is different. The other configuration is the same as that of the AF motor driving device 40 in the first embodiment, and components having the same functions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

切換スイッチ４５は、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ａに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切換え得るように設けられた第１切換スイッチ４５Ａと、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ｂに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ａ１，Ａ２に切換え得るように設けられた第２切換スイッチ４５Ｂと、を備えている。   The changeover switch 45 includes a first changeover switch 45A provided so that the pulse signal line input from the pulse generation circuit 42 to the drive circuit 50A can be switched to the pulse signals C1, C2 or the pulse signals B1, B2, and the pulse generation circuit. And a second change-over switch 45B provided so that the pulse signal line inputted from 42 to the drive circuit 50B can be switched to the pulse signals C1, C2 or the pulse signals A1, A2.

つまり、切換スイッチ４５は、第１切換スイッチ４５Ａが、駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２からパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換え、第２切換スイッチ４５Ｂが、駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２からパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換えることができるようになっている。この切換スイッチ４５は、回転制御部４４によって切換制御される。   That is, in the changeover switch 45, the first changeover switch 45A changes the input to the drive circuit 50A from the pulse signals A1 and A2 to the pulse signals C1 and C2 or the pulse signals B1 and B2, and the second changeover switch 45B is changed to the drive circuit. The input to 50B can be switched from pulse signals B1 and B2 to pulse signals C1 and C2 or pulse signals B1 and B2. The changeover switch 45 is controlled by the rotation control unit 44.

上記のように構成されたＡＦモータ駆動装置４０′は、回転制御部４４による切換スイッチ４５の切換制御によって超音波モータ３０の回転方向を制御する。その基本的構成は、前述したＡＦモータ駆動装置４０と同様である。
すなわち、第１切換スイッチ４５ＡをＡ相側（第２切換スイッチ４５ＢをＣ相側）とすることで、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。
また、切換スイッチ４５ＢをＢ相側（第１切換スイッチ４５ＡをＣ相側）とすることで、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。 The AF motor driving device 40 ′ configured as described above controls the rotation direction of the ultrasonic motor 30 by switching control of the changeover switch 45 by the rotation control unit 44. The basic configuration is the same as that of the AF motor driving device 40 described above.
That is, when the first changeover switch 45A is set to the A phase side (the second changeover switch 45B is set to the C phase side), the ultrasonic motor 30 outputs a clockwise (CW) rotational force.
Further, by setting the changeover switch 45B to the B phase side (the first changeover switch 45A is the C phase side), the ultrasonic motor 30 outputs a counterclockwise (CCW) rotational force.

ここで、本第２実施形態では、第１切換スイッチ４５Ａは駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換えることができ、第２切換スイッチ４５Ｂは駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２に切り換えることができるようになっている。
このため、第１切換スイッチ４５ＡをＡ相側として超音波モータ３０を時計回り（ＣＷ）に駆動する際において、第２切換スイッチ４５ＢをＡ相側とする（駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２に切り換える）ことができる。これにより、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕとが共にロータ３２を時計回り（ＣＷ）に駆動することとなり、回転駆動力を増加させることができる。なお、図７の回路図は、この状態を示している。 Here, in the second embodiment, the first changeover switch 45A can change the input to the drive circuit 50A to the pulse signals B1 and B2, and the second changeover switch 45B can change the input to the drive circuit 50B to the pulse signal A1. , A2 can be switched.
Therefore, when driving the ultrasonic motor 30 clockwise (CW) with the first changeover switch 45A as the A phase side, the second changeover switch 45B is set as the A phase side (the input to the drive circuit 50B is a pulse signal). A1 and A2). Thereby, both the first stator 31L and the second stator 31U drive the rotor 32 clockwise (CW), and the rotational driving force can be increased. The circuit diagram in FIG. 7 shows this state.

また、同様に、第２切換スイッチ４５ＢをＢ相側として超音波モータ３０を反時計回り（ＣＣＷ）に駆動する際において、第１切換スイッチ４５ＡをＢ相側とし（駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換え）、ことができる。これにより、第２ステータ３１Ｕと第１ステータ３１Ｌとが共にロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に駆動することとなり、回転駆動力を増加させることができる。   Similarly, when the ultrasonic motor 30 is driven counterclockwise (CCW) with the second changeover switch 45B as the B phase side, the first changeover switch 45A is set as the B phase side (input to the drive circuit 50A). Switching to pulse signals B1 and B2). As a result, both the second stator 31U and the first stator 31L drive the rotor 32 counterclockwise (CCW), and the rotational driving force can be increased.

上記のような回転駆動力増加制御は、静止画撮影時等の異音の発生が容認できる場合においては、有効である。
これにより、超音波モータ３０の駆動力が増加した分、直流電源回路４１の電圧を落としたり、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃへの入力パルスのＤｕｔｙを小さくしたりして、超音波モータ３０への印加電圧を下げる（略２／３程度）ことが可能となる。これにより、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０の消費電力を減少する効果が期待できる。 The rotational driving force increase control as described above is effective in the case where generation of abnormal noise is acceptable, such as during still image shooting.
As a result, the voltage of the DC power supply circuit 41 is reduced or the duty of the input pulse to the drive circuits 50A, 50B, and 50C is reduced by an amount corresponding to the increase in the driving force of the ultrasonic motor 30 to the ultrasonic motor 30. It is possible to reduce the applied voltage (about 2/3). Thereby, the effect of reducing the power consumption of the ultrasonic motor 30 and the AF motor driving device 40 can be expected.

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０によれば、超音波モータ３０は、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕを備え、ＡＦモータ駆動装置４０における切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ，第２切換スイッチ４３Ｂ）の切り換えによって、いずれか一方を択一的に駆動作用させると共に他方を駆動作用させないことで、正逆両方向に回転力を切り換えて出力することができる。これにより、回転方向の切り換えを円滑且つ迅速に行うことができる。 As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to the ultrasonic motor 30 and the AF motor driving device 40, the ultrasonic motor 30 includes the first stator 31L and the second stator 31U, and the changeover switch 43 (the first changeover switch 43A in the AF motor driving device 40). By switching the second changeover switch 43B), it is possible to switch the rotational force in both forward and reverse directions by selectively driving one and not driving the other. Thereby, switching of a rotation direction can be performed smoothly and rapidly.

（２）超音波モータを停止させる際、圧電素子への電圧印加の急激な停止に起因する圧電素子や弾性体が異常振動することによる異音の発生を回避するために、圧電素子に２相の交流電圧を印加しつつ交流電圧を同位相に変化させると、超音波モータの回転方向の駆動力（保持トルク）が低下してフォーカスレンズが移動してしまう恐れがあるが、本構成では保持トルクを維持できこのようなことがない。
（３）第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕに印可するＣ相圧電体用駆動回路５０Ｃを共有化することで、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのそれぞれに駆動回路を用意する場合に比較して３／４の駆動回路で済む。 (2) When stopping the ultrasonic motor, in order to avoid the generation of abnormal noise due to abnormal vibration of the piezoelectric element or elastic body due to the sudden stop of voltage application to the piezoelectric element, If the AC voltage is changed to the same phase while applying the AC voltage, the driving force (holding torque) in the rotational direction of the ultrasonic motor may decrease and the focus lens may move. Torque can be maintained and there is no such thing.
(3) Compared to the case where a drive circuit is prepared for each of the first stator 31L and the second stator 31U by sharing the C-phase piezoelectric drive circuit 50C applied to the first stator 31L and the second stator 31U. Thus, a 3/4 drive circuit is sufficient.

（４）第２実施形態によれば、切換スイッチ４５の切り換えによって、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕを同方向に駆動させ、回転駆動力を増加させることができる。これにより、超音波モータ３０の駆動力が増加した分、直流電源回路４１の電圧を落としたり、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃへの入力パルスのＤｕｔｙを小さくしたりして、超音波モータ３０への印加電圧を下げることが可能となる。これにより、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０の消費電力を低減できる。 (4) According to the second embodiment, by switching the changeover switch 45, the first stator 31L and the second stator 31U can be driven in the same direction, and the rotational driving force can be increased. As a result, the voltage of the DC power supply circuit 41 is reduced or the duty of the input pulse to the drive circuits 50A, 50B, and 50C is reduced by an amount corresponding to the increase in the driving force of the ultrasonic motor 30 to the ultrasonic motor 30. The applied voltage can be lowered. Thereby, the power consumption of the ultrasonic motor 30 and the AF motor driving device 40 can be reduced.

（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）本実施形態では、振動波モータとして超音波領域の振動を用いる超音波モータを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、たとえば、超音波領域以外の振動を用いる振動波モータに適用してもよい。 (Deformation)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes as described below are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In the present embodiment, the ultrasonic motor using the vibration in the ultrasonic region is described as an example of the vibration wave motor. However, the present invention is not limited to this, for example, the vibration using the vibration outside the ultrasonic region. You may apply to a wave motor.

（２）超音波モータにおける第１ステータ３１Ｌおよび第２ステータ３１Ｕとロータ３２の配置構造は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。
（３）本実施形態においては、振動波モータとして超音波モータを、カメラの合焦レンズの駆動源として用いられる例を示したが、本発明の振動波モータは、これに限らず、たとえば、カメラ１のズーム動作時の駆動源としてもよい。
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、詳細な説明は省略する。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。 (2) The arrangement structure of the first stator 31L and the second stator 31U and the rotor 32 in the ultrasonic motor is not limited to this embodiment, and can be changed as appropriate.
(3) In the present embodiment, an example in which an ultrasonic motor is used as a vibration wave motor and a driving source for a focusing lens of a camera has been shown. However, the vibration wave motor of the present invention is not limited to this, for example, It may be a drive source during the zoom operation of the camera 1.
In addition, although embodiment and a deformation | transformation form can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiment described above.

１：カメラ、１１：撮像素子、１２：制御装置、１２Ａ：焦点情報検出部、２０：レンズ鏡筒、２１：合焦レンズ、３０：超音波モータ、３１Ｌ：第１ステータ、３１１Ｌ：弾性体、３１２Ｌ：圧電体、３１２Ｌａ：Ａ相圧電体、３１２Ｌｃ：Ｃ相圧電体、３１Ｕ：第２ステータ、３１１Ｕ：弾性体、３１２Ｕ：圧電体、３１２Ｕａ：Ａ相圧電体、３１２Ｕｃ：Ｃ相圧電体、３２：ロータ、４０：ＡＦモータ駆動装置、４１：直流電源回路、４２：パルス生成回路、４３：切換スイッチ部、４３Ａ：第１切換スイッチ、４３Ｂ：第２切換スイッチ、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ：駆動回路、４４：回転制御部、４５：切換スイッチ部、４５Ａ：第１切換スイッチ、４５Ｂ：第２切換スイッチ、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２：パルス信号   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Camera, 11: Image pick-up element, 12: Control apparatus, 12A: Focus information detection part, 20: Lens barrel, 21: Focus lens, 30: Ultrasonic motor, 31L: 1st stator, 311L: Elastic body, 312L: piezoelectric body, 312La: A phase piezoelectric body, 312Lc: C phase piezoelectric body, 31U: second stator, 311U: elastic body, 312U: piezoelectric body, 312Ua: A phase piezoelectric body, 312Uc: C phase piezoelectric body, 32 : Rotor, 40: AF motor drive device, 41: DC power supply circuit, 42: pulse generation circuit, 43: changeover switch, 43A: first changeover switch, 43B: second changeover switch, 50A, 50B, 50C: drive circuit 44: Rotation controller 45: Changeover switch 45A: First changeover switch 45B: Second changeover switch A1, A2, B1, B2, C1, C2: Pulse signal

Claims (5)

交流電圧が印加される２つの相を有する第１電気機械エネルギー変換素子により振動される第１弾性体、
交流電圧が印加される２つの相を有する第２電気機械エネルギー変換素子により振動される第２弾性体、及び、
前記第１弾性体及び前記第２弾性体に加圧接触され、該第１弾性体及び該第２弾性体の少なくとも一方の振動により第１の方向又は前記第１の方向と逆の第２の方向のいずれかに駆動される相対運動部材、
を有する振動波モータと、
それぞれ位相が異なる第１駆動信号、第２駆動信号、及び、第３駆動信号を発生させる信号発生部と、
前記相対運動部材を前記第１の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相にそれぞれ第１駆動信号及び第２駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に前記第１駆動信号を与える第１制御を行い、
前記相対運動部材を前記第２の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に第１駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相にそれぞれ第１駆動信号及び第３駆動信号を与える第２制御を行う制御部と、
を備える振動波モータ装置。 A first elastic body that is vibrated by a first electromechanical energy conversion element having two phases to which an alternating voltage is applied ;
A second elastic body oscillated by a second electromechanical energy conversion element having two phases to which an alternating voltage is applied ; and
The second elastic body is in pressure contact with the first elastic body and the second elastic body, and the second direction is opposite to the first direction or the first direction by vibration of at least one of the first elastic body and the second elastic body. A relative motion member driven in any of the directions,
A vibration wave motor having
A signal generator for generating a first drive signal, a second drive signal, and a third drive signal, each having a different phase;
When driving the relative motion member in the first direction, a first drive signal and a second drive signal are applied to two phases of the first electromechanical energy conversion element, respectively, and the second electromechanical energy conversion element is provided. Performing a first control to give the first drive signal to both of the two phases
When driving the relative motion member in the second direction, a first drive signal is applied to both of the two phases of the first electromechanical energy conversion element, and the two phases of the second electromechanical energy conversion element are applied. A control unit for performing a second control for providing a first drive signal and a third drive signal respectively to
That includes a vibration Doha motor device. 請求項１記載の振動波モータ装置であって、
前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号に対して９０度位相が進み、
前記第３駆動信号は、前記第１駆動信号に対して９０度位相が遅れている振動波モータ装置。 The vibration wave motor device according to claim 1,
The second drive signal is 90 degrees out of phase with the first drive signal,
The third drive signal, the first driving signal to 90-degree phase lag though that vibration Doha motor device. 請求項１または２に記載の振動波モータ装置であって、
前記相対運動部材は、前記第１弾性体と第２弾性体との間に配置されている振動波モータ装置。 The vibration wave motor device according to claim 1 or 2,
The relative moving member, the first elastic member and the Doha motor unit vibration that is disposed between the second elastic member. 請求項１から３のいずれか一項に記載の振動波モータ装置を備える撮像装置であって、
前記振動波モータの前記相対運動部材は、フォーカスレンズを駆動させるものであり、
該フォーカスレンズのウォブリング動作を行う場合、前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを繰り返す撮像装置。 An imaging apparatus comprising the vibration wave motor device according to any one of claims 1 to 3 ,
The relative motion member of the vibration wave motor is for driving a focus lens,
When performing the wobbling operation of the focus lens, wherein, the first control and the second control and repeat to imaging device a. 請求項４に記載の撮像装置であって、
前記ウォブリング動作以外の前記フォーカスレンズ駆動を行う場合、前記制御部は、
前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相の一方に前記第１駆動信号を与え、他方に前記フォーカスレンズの駆動方向により前記第２駆動信号又は前記第３駆動信号を与え、
前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相にも、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相と同じ駆動信号を与える第３制御を行う撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 4 ,
When performing the focus lens drive other than the wobbling operation, the control unit
The first drive signal is applied to one of the two phases of the first electromechanical energy conversion element, and the second drive signal or the third drive signal is applied to the other depending on the drive direction of the focus lens,
An imaging apparatus that performs a third control that applies the same drive signal to the two phases of the second electromechanical energy conversion element as the two phases of the first electromechanical energy conversion element.
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