[go: up one dir, main page]

JP2009151081A - Imaging device - Google Patents

Imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP2009151081A
JP2009151081A JP2007328673A JP2007328673A JP2009151081A JP 2009151081 A JP2009151081 A JP 2009151081A JP 2007328673 A JP2007328673 A JP 2007328673A JP 2007328673 A JP2007328673 A JP 2007328673A JP 2009151081 A JP2009151081 A JP 2009151081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic motor
focus
voltage
lens
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007328673A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5028247B2 (en
Inventor
Hiroyuki Kawahara
博之 河原
Kenji Kawazoe
健治 川添
Yasuhiro Shingu
泰弘 新宮
Norikazu Katsuyama
範一 勝山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007328673A priority Critical patent/JP5028247B2/en
Publication of JP2009151081A publication Critical patent/JP2009151081A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5028247B2 publication Critical patent/JP5028247B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

【課題】フォーカスモータとして超音波モータを搭載して移動精度及び静音性を高めるとともに、フォーカスレンズの微少駆動を行うことができ、高精度なフォーカスレンズの駆動を行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】フォーカスレンズ24を移動させる超音波モータ35を備えた撮像装置であって、撮影者による手動のフォーカス操作を受け付けるフォーカスリング67と、フォーカスリング67の操作量を検出するフォーカスリングセンサー30と、フォーカスリングセンサー30で検出した操作量に応じて超音波モータ35の駆動電圧を制御するレンズマイコン20とを備え、レンズマイコン20は、フォーカスリング67における操作量が所定値未満であれば、超音波モータ35の駆動開始時、超音波モータ35の駆動電圧を段階的に上昇させる。
【選択図】図1
Provided is an imaging device that can mount an ultrasonic motor as a focus motor to improve movement accuracy and quietness, can drive a focus lens minutely, and can drive a focus lens with high accuracy. .
An imaging apparatus including an ultrasonic motor 35 that moves a focus lens 24, a focus ring 67 that receives a manual focus operation by a photographer, and a focus ring sensor 30 that detects an operation amount of the focus ring 67. And a lens microcomputer 20 that controls the drive voltage of the ultrasonic motor 35 in accordance with the operation amount detected by the focus ring sensor 30. If the operation amount in the focus ring 67 is less than a predetermined value, the lens microcomputer 20 At the start of driving the ultrasonic motor 35, the drive voltage of the ultrasonic motor 35 is increased stepwise.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、デジタルスチルカメラなどの撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital still camera.

近年、デジタル一眼レフカメラが急速に普及している。このデジタル一眼レフカメラでは、光学ファインダーを用いて被写体を観察する場合、撮像光学系に入射した光が、光路上に配置された反射ミラーにより反射され、ファインダー光学系に導かれる。この結果、ペンタプリズム等を介して被写体像が正立像に変換され、光学ファインダーに導かれる。これにより、撮影者は、撮像光学系により形成された被写体像を光学ファインダーから観察できる。このように、通常は光路上に反射ミラーが配置されている。   In recent years, digital single-lens reflex cameras are rapidly spreading. In this digital single-lens reflex camera, when an object is observed using an optical viewfinder, light incident on the imaging optical system is reflected by a reflecting mirror disposed on the optical path and guided to the viewfinder optical system. As a result, the subject image is converted into an erect image via a pentaprism or the like and guided to the optical viewfinder. Thus, the photographer can observe the subject image formed by the imaging optical system from the optical viewfinder. As described above, the reflection mirror is usually arranged on the optical path.

一般的なデジタル一眼レフカメラにおいては、被写体像を撮像素子の撮像面において合焦させることができるオートフォーカス(以下、AFと称する)機能及びマニュアルフォーカス(以下、MFと称する)機能が搭載されていることが多い。AF機能は、カメラ本体に配されているレリーズボタンを半押し操作することで、交換レンズ内のフォーカスモータが駆動し、フォーカスレンズを光軸方向へ移動させて、自動的に合焦動作を行う機能である。また、MF機能は、交換レンズに配されているフォーカスリングを撮影者が回転操作することで、交換レンズ内のフォーカスモータが駆動し、フォーカスレンズを光軸方向へ移動させて、手動で合焦動作を行うことができる機能である。このようにフォーカスレンズを移動させることができるフォーカスモータは、DCモータで構成されていることが多い。   A general digital single-lens reflex camera has an autofocus (hereinafter referred to as AF) function and a manual focus (hereinafter referred to as MF) function capable of focusing a subject image on an imaging surface of an image sensor. There are many. The AF function operates the focus motor in the interchangeable lens by half-pressing the release button on the camera body, and moves the focus lens in the direction of the optical axis to automatically focus. It is a function. In the MF function, when the photographer rotates the focus ring arranged on the interchangeable lens, the focus motor in the interchangeable lens is driven, the focus lens is moved in the optical axis direction, and manually focused. It is a function that can perform the operation. The focus motor that can move the focus lens in this way is often composed of a DC motor.

しかし、DCモータは、フォーカスレンズを高精度に移動させることが困難であり、また静音性に欠けている。そこで、特許文献1には、移動精度及び静音性に優れた超音波モータをフォーカスモータに採用した構成が開示されている。
特開平11−356071号公報
However, it is difficult for the DC motor to move the focus lens with high accuracy, and the DC motor lacks silence. Therefore, Patent Document 1 discloses a configuration in which an ultrasonic motor excellent in movement accuracy and quietness is adopted as a focus motor.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-356071

しかしながら特許文献1に開示されている構成では、MF時、フォーカスリングの回転角に応じて、超音波モータの駆動電圧を所定の周期でオン/オフさせ、超音波モータを間欠駆動して速度を制御しているため、フォーカスレンズの高精度な微少駆動が困難である。したがって、撮影者が所望の位置へフォーカスレンズを移動させるのに時間がかかり、操作性を低下させてしまう。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, during MF, the drive voltage of the ultrasonic motor is turned on / off at a predetermined cycle according to the rotation angle of the focus ring, and the speed is increased by intermittently driving the ultrasonic motor. Because of the control, it is difficult to drive the focus lens with high accuracy. Therefore, it takes time for the photographer to move the focus lens to a desired position, and the operability is lowered.

本発明の目的は、フォーカスモータとして超音波モータを搭載して移動精度及び静音性を高めるとともに、フォーカスレンズの微少駆動を行うことができ、高精度なフォーカスレンズの駆動を行うことができる撮像装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can mount an ultrasonic motor as a focus motor to improve movement accuracy and quietness, and can perform fine drive of the focus lens and can drive the focus lens with high precision. Is to provide.

本発明の撮像装置は、フォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを移動させる超音波モータとを備えた撮像装置であって、撮影者による手動のフォーカス操作を受け付ける操作手段と、前記操作手段の操作量を検出する検出手段と、前記検出手段で検出した操作量に応じて前記超音波モータの駆動電圧を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操作手段における操作量が所定値未満であれば、前記超音波モータの駆動開始時、前記超音波モータの駆動電圧を段階的に上昇させることを特徴とする。   An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus that includes a focus lens and an ultrasonic motor that moves the focus lens, an operation unit that receives a manual focus operation by a photographer, and an operation amount of the operation unit. Detection means for detecting, and control means for controlling the drive voltage of the ultrasonic motor in accordance with the operation amount detected by the detection means, wherein the control means has an operation amount in the operation means less than a predetermined value. For example, when the driving of the ultrasonic motor is started, the driving voltage of the ultrasonic motor is increased stepwise.

本発明によれば、フォーカスモータとして超音波モータを搭載して移動精度及び静音性を高めるとともに、フォーカスレンズの高精度な微少駆動を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to mount an ultrasonic motor as a focus motor to improve movement accuracy and quietness, and to perform highly accurate minute driving of the focus lens.

(実施の形態)
以下、本発明の撮像装置の実施の形態について説明する。なお、本文中における「前方」とは、カメラ本体の被写体側をいい、例えば、図1においては向かって左方向に相当する。また、「後方」とは、カメラ本体の被写体と反対側、すなわち、撮像光学系に対して撮像素子側をいい、図1においては向かって右方向に相当する。また、「上側」とは、撮影画像の長辺方向を水平とした場合における撮影画像の鉛直方向上方に相当する方向をいい、図1においては向かって上方向に相当する。通常、カメラ本体においてレリーズボタンが配置される側が上側に相当する。また、「下側」とは、上側に対して反対方向をいい、図1においては向かって下方向に相当する。また各部において、前方、後方、上側、下側の各面をそれぞれ前面、背面、上面、下面という。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the imaging apparatus of the present invention will be described. Note that “front” in the text refers to the subject side of the camera body, and corresponds, for example, to the left in FIG. Further, “rear” means the side opposite to the subject of the camera body, that is, the imaging element side with respect to the imaging optical system, and corresponds to the right direction in FIG. The “upper side” refers to a direction corresponding to the upper vertical direction of the captured image when the long side direction of the captured image is horizontal, and corresponds to the upward direction in FIG. Usually, the side on which the release button is arranged in the camera body corresponds to the upper side. Further, the “lower side” means a direction opposite to the upper side, and corresponds to a downward direction in FIG. In each part, front, back, upper, and lower surfaces are referred to as a front surface, a back surface, an upper surface, and a lower surface, respectively.

〔1.カメラシステムの全体構成〕
図1は、カメラシステム1の全体構成を示すブロック図である。
[1. Overall configuration of camera system)
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the camera system 1.

図1に示すように、カメラシステム1は、交換レンズ式のデジタル一眼レフカメラに用いられるシステムである。また、カメラシステム1は、カメラ本体3と、カメラ本体3に着脱可能に装着された交換レンズ2とから構成されている。交換レンズ2は、カメラ本体3の前面に設けられたレンズマウント70に装着されている。   As shown in FIG. 1, the camera system 1 is a system used for an interchangeable lens type digital single-lens reflex camera. The camera system 1 includes a camera body 3 and an interchangeable lens 2 that is detachably attached to the camera body 3. The interchangeable lens 2 is attached to a lens mount 70 provided on the front surface of the camera body 3.

〔1−1.カメラ本体の構成〕
カメラ本体3は、被写体を撮像する撮像部71と、撮像部71などの各部の動作を制御するボディーマイコン12(本体制御部)と、撮影された画像や各種情報を表示可能な画像表示部72と、画像データを格納可能な画像格納部73と、被写体を観察するためのファインダー光学系19と、撮影時及びAF時に撮影者による操作を受け付けるレリーズボタン50と、電源スイッチ51と、不揮発性メモリ53とを備えている。
[1-1. Configuration of camera body)
The camera body 3 includes an image capturing unit 71 that captures an image of a subject, a body microcomputer 12 (main body control unit) that controls the operation of each unit such as the image capturing unit 71, and an image display unit 72 that can display captured images and various types of information. An image storage unit 73 capable of storing image data, a viewfinder optical system 19 for observing a subject, a release button 50 for accepting an operation by a photographer during photographing and AF, a power switch 51, and a nonvolatile memory 53.

撮像部71は、入射光をファインダー光学系19および焦点検出部5に導くクイックリターンミラー4と、光電変換を行うCCD(charge coupled device)イメージセンサーなどの撮像センサー11と、撮像センサー11の露光状態を調節するシャッターユニット10と、ボディーマイコン12からの制御信号に基づいてシャッターユニット10の駆動を制御するシャッター制御部14と、撮像センサー11の動作を制御する撮像センサー制御部13と、フォーカスモード選択部34とを備えている。   The imaging unit 71 includes a quick return mirror 4 that guides incident light to the finder optical system 19 and the focus detection unit 5, an imaging sensor 11 such as a charge coupled device (CCD) image sensor that performs photoelectric conversion, and an exposure state of the imaging sensor 11. A shutter unit 10 that adjusts the image, a shutter control unit 14 that controls driving of the shutter unit 10 based on a control signal from the body microcomputer 12, an image sensor control unit 13 that controls the operation of the image sensor 11, and a focus mode selection Part 34.

ボディーマイコン12は、各種シーケンスをコントロールする。具体的には、ボディーマイコン12には、CPU(central processing unit)、ROM(read-only memory)、RAM(random access memory)が搭載されており、ROMに格納されたプログラムがCPUに読み込まれることで、ボディーマイコン12は様々な機能を実現することができる。例えば、ボディーマイコン12は、交換レンズ2がカメラ本体3に装着されたことを検知する機能などを有している。図1に示すように、ボディーマイコン12はカメラ本体3に備えられている各部と通信可能に構成されている。   The body microcomputer 12 controls various sequences. Specifically, the body microcomputer 12 is equipped with a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), and a random access memory (RAM), and a program stored in the ROM is read into the CPU. Thus, the body microcomputer 12 can realize various functions. For example, the body microcomputer 12 has a function of detecting that the interchangeable lens 2 is attached to the camera body 3. As shown in FIG. 1, the body microcomputer 12 is configured to be able to communicate with each part provided in the camera body 3.

画像表示部72は、液晶モニタ16と、液晶モニタ16の動作を制御する画像表示制御部15とを備えている。なお、本実施の形態では、画像を表示する表示素子として液晶モニタ16を備えたが、表示素子は液晶モニタに限らず、有機ELディスプレイなどの少なくとも画像を表示可能な素子で構成されていてもよい。   The image display unit 72 includes a liquid crystal monitor 16 and an image display control unit 15 that controls the operation of the liquid crystal monitor 16. In the present embodiment, the liquid crystal monitor 16 is provided as a display element for displaying an image. However, the display element is not limited to the liquid crystal monitor, and may be composed of at least an image display element such as an organic EL display. Good.

画像格納部73は、例えばカード型記録媒体(不図示)に対して撮影画像の画像データを記録および再生することができる画像記録再生部18と、画像記録再生部18の動作を制御する画像記録制御部17とを備えている。なお、本実施の形態では画像データを記録する媒体は、半導体メモリを備えたカード型記録媒体としたが、ディスク型やテープ型の記録媒体であってもよい。   The image storage unit 73 is, for example, an image recording / reproducing unit 18 capable of recording and reproducing image data of a captured image on a card-type recording medium (not shown), and an image recording for controlling the operation of the image recording / reproducing unit 18 And a control unit 17. In this embodiment, the medium for recording image data is a card-type recording medium having a semiconductor memory, but it may be a disk-type or tape-type recording medium.

クイックリターンミラー4は、入射光を反射および透過可能なメインミラー4aと、メインミラー4aの背面側に設けられメインミラー4aからの透過光を反射するサブミラー4bとから構成されている。クリックリターンミラー4は、ボディーマイコン12からの制御により動作するクイックリターンミラー制御部(不図示)により、光路X外に跳ね上げが可能である。入射光は、メインミラー4aにより反射光束と透過光束との2つの光束に分割される。反射光束は、ファインダー光学系19へ導かれる。一方、透過光束は、サブミラー4bで反射されて、後述する焦点検出部5によるオートフォーカス用の光束として利用される。通常の撮影時には、クイックリターンミラー制御部により、クイックリターンミラー4が光路X外に跳ね上げられるとともに、シャッターユニット10が開かれて、撮像センサー11の撮像面上に被写体像が結像される。また非撮影時には、図1に示すようにクイックリターンミラー4が光路X上に配置されるとともに、シャッターユニット10は閉状態とされる。   The quick return mirror 4 includes a main mirror 4a that can reflect and transmit incident light, and a sub mirror 4b that is provided on the back side of the main mirror 4a and reflects transmitted light from the main mirror 4a. The click return mirror 4 can be jumped out of the optical path X by a quick return mirror control unit (not shown) that operates under the control of the body microcomputer 12. Incident light is split into two light fluxes, a reflected light flux and a transmitted light flux, by the main mirror 4a. The reflected light beam is guided to the finder optical system 19. On the other hand, the transmitted light beam is reflected by the sub mirror 4b and used as a light beam for autofocusing by the focus detection unit 5 described later. During normal shooting, the quick return mirror control unit causes the quick return mirror 4 to jump out of the optical path X, and the shutter unit 10 is opened to form a subject image on the imaging surface of the imaging sensor 11. When not photographing, the quick return mirror 4 is disposed on the optical path X as shown in FIG. 1, and the shutter unit 10 is closed.

ファインダー光学系19は、被写体像が結像されるファインダースクリーン6と、被写体像を正立像に変換するペンタプリズム7と、被写体の正立像をファインダー接眼窓9に導く接眼レンズ8と、撮影者が被写体像を観察することができるファインダー接眼窓9とを備えている。   The finder optical system 19 includes a finder screen 6 on which a subject image is formed, a pentaprism 7 that converts the subject image into an erect image, an eyepiece 8 that guides the erect image of the subject to the finder eyepiece window 9, and a photographer. A viewfinder eyepiece window 9 through which a subject image can be observed is provided.

電源スイッチ51は、撮影者においてカメラシステム1の電源のオン/オフを操作することができる操作部である。また、電源スイッチ51は、撮影者によってオン操作されると、カメラ本体3および交換レンズ2の各部に電源を供給するよう電源回路(不図示)を制御する。   The power switch 51 is an operation unit that allows the photographer to turn on / off the power of the camera system 1. The power switch 51 controls a power supply circuit (not shown) to supply power to each part of the camera body 3 and the interchangeable lens 2 when turned on by the photographer.

レリーズボタン50は、撮影者においてフォーカシング時およびレリーズ時に操作することができる操作部である。レリーズボタン50は、半押し操作および全押し操作が可能なボタンである。レリーズボタン50内には、レリーズボタン50が半押し操作された際にオンになる第1のスイッチと、レリーズボタン50が全押し操作された際にオンになる第2のスイッチとが配されている。ボディーマイコン12は、レリーズボタン50から送られる制御信号により、半押し状態および全押し状態を判断する。例えば、ボディーマイコン12は、レリーズボタン50の半押し状態を検出するとフォーカシング動作を実行するようレンズマイコン20に制御信号を出力し、レリーズボタン50の全押し状態を検出すると撮影動作を実行するようカメラ本体3の各部を制御する。   The release button 50 is an operation unit that can be operated by the photographer during focusing and release. The release button 50 is a button that can be pressed halfway and fully. In the release button 50, a first switch that is turned on when the release button 50 is pressed halfway and a second switch that is turned on when the release button 50 is fully pressed are arranged. Yes. The body microcomputer 12 determines a half-pressed state and a fully-pressed state based on a control signal sent from the release button 50. For example, the body microcomputer 12 outputs a control signal to the lens microcomputer 20 to execute the focusing operation when the half-pressed state of the release button 50 is detected, and the camera to execute the photographing operation when the full-pressed state of the release button 50 is detected. Each part of the main body 3 is controlled.

不揮発性メモリ53は、カメラ本体3に関する各種情報(本体情報)を格納している。この本体情報には、例えば、カメラ本体3のメーカー名、製造年月日、型番、ボディーマイコン12にインストールされているソフトのバージョン、およびファームアップに関する情報などのカメラ本体3を特定するための型式に関する情報(本体特定情報)などが含まれている。なお、これらの情報は、不揮発性メモリ53の代わりにボディーマイコン12内のメモリに格納されていてもよい。   The nonvolatile memory 53 stores various types of information (main body information) regarding the camera main body 3. This body information includes, for example, the model name for identifying the camera body 3 such as the manufacturer name, date of manufacture, model number, version of software installed in the body microcomputer 12 and information on firmware upgrade. Information (main body identification information) and the like are included. These pieces of information may be stored in the memory in the body microcomputer 12 instead of the nonvolatile memory 53.

フォーカスモード選択部34は、オートフォーカスモード(AFモード)、マニュアルフォーカスモード(MFモード)、およびオート・マニュアルフォーカスモード(AF+MFモード)の3種類のモードを選択するための操作ユニットであり、外部から操作可能なようにカメラ本体3の筐体に設けられている。AFモードは、自動的にフォーカスを調節するためのモードである。MFモードは、撮影者がフォーカスリング67を手動で操作して、フォーカスレンズ24を所望のフォーカス位置へ移動させるためのモードである。AF+MFモードは、AFモードおよびMFモードをともに使用できるモードであり、レリーズボタン50の半押し操作により自動でフォーカス調節を行いながら、フォーカスリング67を操作して手動でフォーカスの微調節をすることができる。また、フォーカスモード選択部34は、ボディーマイコン12に接続され、いずれのフォーカスモードが選択されているかはボディーマイコン12により判断される。ボディーマイコン12は、フォーカスモードに関する情報をレンズマイコン20に送信する。レンズマイコン20は、受信したフォーカスモードに関する情報に基づいて、超音波モータ35(後述)の制御を切り換える。   The focus mode selection unit 34 is an operation unit for selecting three types of modes, an auto focus mode (AF mode), a manual focus mode (MF mode), and an auto / manual focus mode (AF + MF mode). It is provided in the housing of the camera body 3 so that it can be operated. The AF mode is a mode for automatically adjusting the focus. The MF mode is a mode for the photographer to manually operate the focus ring 67 to move the focus lens 24 to a desired focus position. The AF + MF mode is a mode in which both the AF mode and the MF mode can be used. The focus can be finely adjusted manually by operating the focus ring 67 while automatically adjusting the focus by half-pressing the release button 50. it can. The focus mode selection unit 34 is connected to the body microcomputer 12, and the body microcomputer 12 determines which focus mode is selected. The body microcomputer 12 transmits information related to the focus mode to the lens microcomputer 20. The lens microcomputer 20 switches control of the ultrasonic motor 35 (described later) based on the received information regarding the focus mode.

〔1−2.交換レンズの構成〕
図1に示すように、交換レンズ2は、被写体の光学像を形成する撮像光学系21と、撮像光学系21を支持するレンズ鏡筒45と、フォーカシングを行うフォーカス調節部40と、入射光量を調節する絞り調節部41と、交換レンズ2の動作を制御するレンズマイコン20(レンズ制御部)と、不揮発性メモリ52と、環境温度を検出可能な温度センサー39と、レンズマウント70に着脱可能なボディーマウント80とを備えている。
[1-2. Interchangeable lens configuration)
As shown in FIG. 1, the interchangeable lens 2 includes an imaging optical system 21 that forms an optical image of a subject, a lens barrel 45 that supports the imaging optical system 21, a focus adjustment unit 40 that performs focusing, and an incident light amount. Aperture adjustment unit 41 that adjusts, lens microcomputer 20 (lens control unit) that controls the operation of the interchangeable lens 2, a non-volatile memory 52, a temperature sensor 39 that can detect environmental temperature, and a lens mount 70 that can be attached and detached. A body mount 80 is provided.

フォーカス調節部40は、撮像光学系21により形成される光学像の焦点を調節するためのユニットである。フォーカス調節部40は、超音波モータ35と、モータ駆動回路37と、位置センサー25とを備えている。   The focus adjustment unit 40 is a unit for adjusting the focus of the optical image formed by the imaging optical system 21. The focus adjustment unit 40 includes an ultrasonic motor 35, a motor drive circuit 37, and a position sensor 25.

レンズ鏡筒45は、フォーカスレンズ24を保持する支持枠33およびその他の枠を有している。支持枠33は、超音波モータ35によって回転駆動される。支持枠33が他の枠に対して回転すると、支持枠33に形成されたカム溝(図示せず)および他の枠に固定されたピンにより、支持枠33が光軸Xに沿った方向へ移動する。   The lens barrel 45 includes a support frame 33 that holds the focus lens 24 and other frames. The support frame 33 is rotationally driven by the ultrasonic motor 35. When the support frame 33 rotates with respect to another frame, the support frame 33 moves in a direction along the optical axis X by a cam groove (not shown) formed in the support frame 33 and a pin fixed to the other frame. Moving.

超音波モータ35は、撮像光学系21に含まれるフォーカスレンズ24を駆動するためのモータであり、支持枠33を回転駆動することができる。超音波モータ35は、電圧を供給すると振動する圧電素子が内蔵されている。圧電素子にはくし歯状に形成されたステータ(図示せず)が配され、圧電素子に電圧を供給すると圧電素子が振動し、この振動によりステータに楕円振動を生じさせる。これにより、ステータと摩擦接触したロータ(図示せず)が回転し、回転駆動力を得ることができる。ロータの回転駆動力は、ギヤおよび駆動リング(図示せず)を介して、支持枠33に伝達される。また、超音波モータ35の駆動は、モータ駆動回路37を介して行われている。図2に示すようにモータ駆動回路37は、例えば昇圧トランス37aと、電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor:FET)37bと、制御IC(Integrated Circuit)37cと、DC−DCコンバータ37dとを備えている。また、超音波モータ35は、環境温度により動作特性が変化するため、超音波モータ35の環境温度を測定するために温度センサー39が配されている。温度センサー39は、モータ駆動回路37に装着あるいは内蔵されている。通常、超音波モータ35はモータ駆動回路37の近くに配置されているため、温度センサー39により超音波モータ35の環境温度やモータ駆動回路37の温度を測定することができる。   The ultrasonic motor 35 is a motor for driving the focus lens 24 included in the imaging optical system 21 and can rotate the support frame 33. The ultrasonic motor 35 has a built-in piezoelectric element that vibrates when a voltage is supplied. The piezoelectric element is provided with a comb-shaped stator (not shown). When a voltage is supplied to the piezoelectric element, the piezoelectric element vibrates, and this vibration causes elliptical vibration in the stator. As a result, a rotor (not shown) in frictional contact with the stator rotates, and a rotational driving force can be obtained. The rotational driving force of the rotor is transmitted to the support frame 33 through a gear and a drive ring (not shown). The ultrasonic motor 35 is driven through a motor drive circuit 37. As shown in FIG. 2, the motor drive circuit 37 includes, for example, a step-up transformer 37a, a field effect transistor (FET) 37b, a control IC (Integrated Circuit) 37c, and a DC-DC converter 37d. . In addition, since the operating characteristics of the ultrasonic motor 35 change depending on the environmental temperature, a temperature sensor 39 is provided to measure the environmental temperature of the ultrasonic motor 35. The temperature sensor 39 is mounted on or built in the motor drive circuit 37. Usually, since the ultrasonic motor 35 is disposed near the motor drive circuit 37, the environmental temperature of the ultrasonic motor 35 and the temperature of the motor drive circuit 37 can be measured by the temperature sensor 39.

位置センサー25は、可動範囲内におけるフォーカスレンズ24の光軸Xに沿った方向の位置を検出するためのセンサーであり、可変抵抗や磁気抵抗効果素子(MRセンサー)が用いられている。位置センサー25では、抵抗値の変化に対する出力電圧を利用して、フォーカスレンズ24の位置情報を取得できる。   The position sensor 25 is a sensor for detecting the position of the focus lens 24 in the movable range in the direction along the optical axis X, and a variable resistor or a magnetoresistive effect element (MR sensor) is used. The position sensor 25 can acquire the position information of the focus lens 24 by using the output voltage with respect to the change in resistance value.

フォーカスリング67は、略円筒状のレンズ鏡筒45の円筒面上において、レンズ鏡筒45の円周方向に回転可能に配されている。撮影者は、手動でフォーカスを調節する際にフォーカスリング67を回転操作する。   The focus ring 67 is disposed on the cylindrical surface of the substantially cylindrical lens barrel 45 so as to be rotatable in the circumferential direction of the lens barrel 45. The photographer rotates the focus ring 67 when manually adjusting the focus.

フォーカスリングセンサー30は、操作ユニット(不図示)に含まれるフォーカスリング67の回転を検出するためのセンサーであり、例えば回転パルスエンコーダで構成されている。また、フォーカスリングセンサー30は、フォーカスリング67の回転角度(操作量)および回転方向を検出し、焦点距離情報をレンズマイコン20に出力する。具体的には、フォーカスリング67には回転方向に等ピッチで設けられた突起(図示せず)が形成されている。フォーカスリングセンサー30は、連続的に光を発する発光部と、発光部から発せられた光を受光可能な受光部(図示せず)とから構成されるセンサー部を、2組備えている。フォーカスリング67が回転すると、発光部と受光部との間を突起が通過し、受光部に入射する光が突起によって周期的に遮られ、受光部には間欠的に光が入射する。受光部は、入射する光を電気信号に変換することで、フォーカスリング67の回転に応じたパルスを生成する。フォーカスリングセンサー30は、生成したパルスの数に基づきフォーカスリング67の回転角(操作量)を検出することができ、2組のセンサー部のそれぞれから出力されるパルスの位相によりフォーカスリング67の回転方向を検出することができる。フォーカスリングセンサー30は、検出した回転角度および回転方向の情報を、レンズマイコン20に出力する。レンズマイコン20は、受信した回転角度および回転方向の情報を含む回転角度情報を、不揮発性メモリ52に一時的に格納する。また、フォーカスリング67の回転角度および回転操作を行った時間(操作時間)に基づいて、フォーカスリング67の回転速度を求めることができる。フォーカスリング67の操作時間および回転速度は、例えばレンズマイコン20により算出される。   The focus ring sensor 30 is a sensor for detecting the rotation of the focus ring 67 included in the operation unit (not shown), and is composed of, for example, a rotation pulse encoder. The focus ring sensor 30 detects the rotation angle (operation amount) and rotation direction of the focus ring 67 and outputs focal length information to the lens microcomputer 20. Specifically, the focus ring 67 has protrusions (not shown) provided at equal pitches in the rotation direction. The focus ring sensor 30 includes two sets of sensor units including a light emitting unit that continuously emits light and a light receiving unit (not shown) that can receive light emitted from the light emitting unit. When the focus ring 67 rotates, the projection passes between the light emitting unit and the light receiving unit, light incident on the light receiving unit is periodically blocked by the projection, and light is incident on the light receiving unit intermittently. The light receiving unit converts the incident light into an electrical signal, thereby generating a pulse corresponding to the rotation of the focus ring 67. The focus ring sensor 30 can detect the rotation angle (operation amount) of the focus ring 67 based on the number of generated pulses, and the rotation of the focus ring 67 based on the phase of the pulses output from each of the two sets of sensor units. The direction can be detected. The focus ring sensor 30 outputs information on the detected rotation angle and rotation direction to the lens microcomputer 20. The lens microcomputer 20 temporarily stores rotation angle information including information about the received rotation angle and rotation direction in the nonvolatile memory 52. Further, the rotation speed of the focus ring 67 can be obtained based on the rotation angle of the focus ring 67 and the time during which the rotation operation is performed (operation time). The operation time and rotation speed of the focus ring 67 are calculated by the lens microcomputer 20, for example.

絞り調節部41は、絞りまたは開放を調節する絞り部26と、絞り部26の動作を制御する絞り制御部27とを備えている。   The aperture adjustment unit 41 includes an aperture unit 26 that adjusts the aperture or opening, and an aperture control unit 27 that controls the operation of the aperture unit 26.

レンズマイコン20は、交換レンズ2に搭載された各部に接続されている。具体的には、レンズマイコン20には、CPU、ROM、RAMが搭載されており、ROMに格納されたプログラムがCPUに読み込まれることで、様々な機能を実行することができる。また、レンズマウント70及びボディーマウント80にそれぞれ設けられた電気接片(図示せず)を介してボディーマイコン12およびレンズマイコン20は電気的に接続することができ、互いに情報の送受信が可能となっている。なお、ボディーマイコン12およびレンズマイコン20間の通信は、光通信や無線電波によるものでも良い。   The lens microcomputer 20 is connected to each part mounted on the interchangeable lens 2. Specifically, the lens microcomputer 20 is equipped with a CPU, a ROM, and a RAM, and various functions can be executed by reading a program stored in the ROM into the CPU. In addition, the body microcomputer 12 and the lens microcomputer 20 can be electrically connected via electrical contacts (not shown) provided on the lens mount 70 and the body mount 80, respectively, and information can be transmitted and received between them. ing. The communication between the body microcomputer 12 and the lens microcomputer 20 may be performed by optical communication or wireless radio waves.

不揮発性メモリ52は、交換レンズ2に関する各種情報(レンズ情報)を格納している。このレンズ情報には、例えば、交換レンズ2のメーカー名、製造年月日、型番、レンズマイコン20にインストールされているソフトのバージョンおよびファームアップに関する情報などの交換レンズ2を特定するための型式に関する情報(レンズ特定情報)、フォーカス調節部40がコントラスト検出方式に対応可能か否かに関する情報などが含まれている。また、不揮発性メモリ52は、ボディーマイコン12から送信された情報を格納可能である。なお、これらの情報は、不揮発性メモリ52の代わりに、レンズマイコン20内のメモリ部に格納されていてもよい。   The nonvolatile memory 52 stores various information (lens information) regarding the interchangeable lens 2. The lens information includes, for example, a model for specifying the interchangeable lens 2 such as a manufacturer name, date of manufacture, model number, software version installed in the lens microcomputer 20 and information on firmware upgrade. Information (lens specifying information), information regarding whether or not the focus adjustment unit 40 is compatible with the contrast detection method, and the like are included. The nonvolatile memory 52 can store information transmitted from the body microcomputer 12. These pieces of information may be stored in the memory unit in the lens microcomputer 20 instead of the nonvolatile memory 52.

回転量検出部47は、超音波モータ35の回転量を検出することができる。具体的には、回転量検出部47は、フォーカスレンズ24の移動量を検出するエンコーダーで構成され、検出したフォーカスレンズ24の移動量に基づき超音波モータ35の回転量を検出している。検出した回転量の情報は、検出信号(MR信号)としてレンズマイコン20に送られる。なお、本実施の形態では、回転量検出部47はレンズマイコン20に対して独立したブロックで構成したが、レンズマイコン20内に備えても良い。   The rotation amount detection unit 47 can detect the rotation amount of the ultrasonic motor 35. Specifically, the rotation amount detection unit 47 includes an encoder that detects the movement amount of the focus lens 24, and detects the rotation amount of the ultrasonic motor 35 based on the detected movement amount of the focus lens 24. Information on the detected rotation amount is sent to the lens microcomputer 20 as a detection signal (MR signal). In the present embodiment, the rotation amount detection unit 47 is configured as a block independent of the lens microcomputer 20, but may be provided in the lens microcomputer 20.

〔2.超音波モータの駆動特性〕
超音波モータ35の回転速度の制御は、一般的に、駆動電圧の周波数、振幅、位相差を変えることによって行われる。図3は、定格電圧V1における超音波モータ35の駆動周波数(入力)と速度特性(出力)の関係を示す周波数特性である。
[2. Driving characteristics of ultrasonic motor)
The rotation speed of the ultrasonic motor 35 is generally controlled by changing the frequency, amplitude, and phase difference of the drive voltage. FIG. 3 is a frequency characteristic showing the relationship between the drive frequency (input) and speed characteristic (output) of the ultrasonic motor 35 at the rated voltage V1.

超音波モータ35に定格電圧V1が供給された場合、図3に示すように、共振周波数F0でロータの回転速度が最も速くなり、共振周波数F0よりも駆動周波数が高くなるほどロータの回転速度が低下する。また、共振周波数F0より低い周波数領域では、ロータに振動が伝達しきらずにロータがステータに対して滑りながら回転するため回転速度が低くなり、異音が発生する。そのため、一般的に、駆動周波数による速度制御(周波数制御)を行う場合には、共振周波数F0より高い周波数領域を用いる。例えば、図3における駆動周波数F1〜F2の範囲で超音波モータ35を駆動させる場合、ロータの回転速度はR1〜R2まで変化し、駆動周波数が高くなるにつれてロータの回転速度は低くなる。このように、超音波モータ35は、入力する駆動周波数を変化させることにより、回転速度を制御(周波数制御)することができる。   When the rated voltage V1 is supplied to the ultrasonic motor 35, as shown in FIG. 3, the rotational speed of the rotor is fastest at the resonance frequency F0, and the rotational speed of the rotor decreases as the drive frequency becomes higher than the resonance frequency F0. To do. Further, in a frequency region lower than the resonance frequency F0, vibrations are not transmitted to the rotor and the rotor rotates while sliding with respect to the stator, so that the rotational speed becomes low and abnormal noise is generated. For this reason, generally, when speed control (frequency control) is performed using the drive frequency, a frequency region higher than the resonance frequency F0 is used. For example, when the ultrasonic motor 35 is driven in the range of the drive frequencies F1 to F2 in FIG. 3, the rotational speed of the rotor changes from R1 to R2, and the rotational speed of the rotor decreases as the drive frequency increases. Thus, the ultrasonic motor 35 can control the rotation speed (frequency control) by changing the input drive frequency.

図4は、超音波モータ35の駆動電圧を変化させた場合の周波数特性を示す。図4に示すように、電圧V1よりも低い電圧V2が超音波モータ35に供給された場合、駆動周波数がF3であれば回転速度は電圧V1時の回転速度R3よりも低い回転速度R4で駆動する。このように、超音波モータ35では、駆動電圧を変化させることにより、回転速度を制御(電圧制御)することが可能である。しかし、電圧制御は、周波数制御に比べて電圧の変化幅に対する回転速度の変化幅が小さいため、低速から高速までの広い範囲での速度制御が必要な場合においては、電圧を一定とし周波数を変化させる方が超音波モータ35の回転速度の制御を行いやすい。   FIG. 4 shows frequency characteristics when the drive voltage of the ultrasonic motor 35 is changed. As shown in FIG. 4, when a voltage V2 lower than the voltage V1 is supplied to the ultrasonic motor 35, if the drive frequency is F3, the rotation speed is driven at a rotation speed R4 lower than the rotation speed R3 at the voltage V1. To do. As described above, the ultrasonic motor 35 can control the rotation speed (voltage control) by changing the drive voltage. However, voltage control has a smaller change rate of the rotation speed relative to the voltage change range than frequency control, so when speed control in a wide range from low speed to high speed is required, the voltage is constant and the frequency is changed. It is easier to control the rotational speed of the ultrasonic motor 35.

〔3.カメラシステムの動作〕
図1に示すように、撮影者がファインダー接眼窓9を覗いて撮影するファインダー撮影モードの場合、メインミラー4aは光路上に配置されている。このため、被写体(図示せず)からの光は、撮像光学系21を透過し、半透過ミラーであるメインミラー4aに入射する。メインミラー4aに入射した光の一部は、メインミラー4aで反射してファインダースクリーン6に入射し、残りの光はメインミラー4aを透過してサブミラー4bに入射する。ファインダースクリーン6に入射した光は被写体像として結像する。この被写体像は、ペンタプリズム7によって正立像に変換され接眼レンズ8に入射する。これにより、撮影者は、ファインダー接眼窓9を介して被写体の正立像を観察できる。また、サブミラー4bに入射した光は、サブミラー4bの反射面で反射し、焦点検出部5に入射する。
[3. Camera system operation)
As shown in FIG. 1, in the finder photographing mode in which the photographer takes a picture through the finder eyepiece window 9, the main mirror 4a is disposed on the optical path. For this reason, light from a subject (not shown) passes through the imaging optical system 21 and enters the main mirror 4a, which is a semi-transmissive mirror. Part of the light incident on the main mirror 4a is reflected by the main mirror 4a and incident on the finder screen 6, and the remaining light is transmitted through the main mirror 4a and incident on the sub mirror 4b. The light incident on the finder screen 6 is formed as a subject image. This subject image is converted into an erect image by the pentaprism 7 and enters the eyepiece 8. Thereby, the photographer can observe an erect image of the subject through the viewfinder eyepiece window 9. Further, the light incident on the sub mirror 4 b is reflected by the reflecting surface of the sub mirror 4 b and enters the focus detection unit 5.

〔3−1.基本動作〕
図5は、撮影動作が実行されるまでのカメラシステム1の動作の流れを示す。撮影を行う際、まずボディーマイコン12によりフォーカスモードが判断される。具体的には、ボディーマイコン12は、フォーカスモード選択部34において選択されているモードを判断する。フォーカスモード選択部34においてAFモードが選択されている場合(S1)、ボディーマイコン12は、レリーズボタン50の状態を監視する(S2)。ボディーマイコン12は、レリーズボタン50が半押し操作された場合、レンズマイコン20へ半押し操作情報を送信する。レンズマイコン20は、ボディーマイコン12から送られる半押し操作情報に基づき、超音波モータ35の駆動周波数を制御してフォーカス調節動作を開始するよう制御する(S3)。
[3-1. basic action〕
FIG. 5 shows an operation flow of the camera system 1 until the photographing operation is executed. When shooting, the body microcomputer 12 first determines the focus mode. Specifically, the body microcomputer 12 determines the mode selected by the focus mode selection unit 34. When the AF mode is selected in the focus mode selection unit 34 (S1), the body microcomputer 12 monitors the state of the release button 50 (S2). When the release button 50 is half-pressed, the body microcomputer 12 transmits half-press operation information to the lens microcomputer 20. The lens microcomputer 20 controls the drive frequency of the ultrasonic motor 35 based on the half-press operation information sent from the body microcomputer 12 to start the focus adjustment operation (S3).

一方、フォーカスモード選択部34においてMFモードが選択されている場合(S4)、ボディーマイコン12は、レンズマイコン20にMFモード情報を送信する。レンズマイコン20は、ボディーマイコン12から送られるMFモード情報に基づき、フォーカスリング67の回転状態を監視する(S5)。撮影者によってフォーカスリング67が回転操作された場合、フォーカスリングセンサー30はフォーカスリング67の回転を検出する。具体的には、フォーカスリングセンサー30は、フォーカスリング67の回転に伴って生成されるパルスに基づき、フォーカスリング67の回転角及び回転方向を検出し、その検出結果の情報をレンズマイコン20へ送る。レンズマイコン20は、フォーカスリングセンサー30から送られる情報に基づき、超音波モータ35の駆動電圧を制御してフォーカス調節動作を開始するよう制御する(S6)。   On the other hand, when the MF mode is selected in the focus mode selection unit 34 (S4), the body microcomputer 12 transmits MF mode information to the lens microcomputer 20. The lens microcomputer 20 monitors the rotation state of the focus ring 67 based on the MF mode information sent from the body microcomputer 12 (S5). When the focus ring 67 is rotated by the photographer, the focus ring sensor 30 detects the rotation of the focus ring 67. Specifically, the focus ring sensor 30 detects the rotation angle and rotation direction of the focus ring 67 based on a pulse generated as the focus ring 67 rotates, and sends information on the detection result to the lens microcomputer 20. . Based on the information sent from the focus ring sensor 30, the lens microcomputer 20 controls the drive voltage of the ultrasonic motor 35 to start the focus adjustment operation (S6).

さらに、フォーカスモード選択部34においてAF+MFモードが選択されている場合(S7)、ボディーマイコン12は、レリーズボタン50の状態を監視する(S8)。ボディーマイコン12は、レリーズボタン50が半押し操作されたことを検出すると、レンズマイコン20等の各部を制御して、AFモードと同様に超音波モータ35の駆動周波数を制御してフォーカス調節動作を開始するよう制御する(S9)。また、レリーズボタン50が半押し操作されていない場合は、フォーカスモードの監視が継続される(S1〜S8)。   Further, when the AF + MF mode is selected in the focus mode selection unit 34 (S7), the body microcomputer 12 monitors the state of the release button 50 (S8). When the body microcomputer 12 detects that the release button 50 is half-pressed, the body microcomputer 12 controls each part of the lens microcomputer 20 and the like, and controls the driving frequency of the ultrasonic motor 35 as in the AF mode to perform the focus adjustment operation. Control to start (S9). When the release button 50 is not pressed halfway, the focus mode monitoring is continued (S1 to S8).

ボディーマイコン12は、フォーカス調節動作の終了後、レリーズボタン50の操作状態を再び検出し(S10)、同時にレンズマイコン20はフォーカスリング67の操作状態を再び検出する(S11)。レリーズボタン50の半押し操作が継続されており、かつ、フォーカスリング67が回転操作された場合、レンズマイコン20は、MFモードと同様に超音波モータ35の駆動電圧を制御し、フォーカス調節動作を行うよう制御する(S12)。   After the focus adjustment operation is completed, the body microcomputer 12 detects again the operation state of the release button 50 (S10), and at the same time, the lens microcomputer 20 detects the operation state of the focus ring 67 again (S11). When the half-press operation of the release button 50 is continued and the focus ring 67 is rotated, the lens microcomputer 20 controls the drive voltage of the ultrasonic motor 35 as in the MF mode, and performs the focus adjustment operation. Control is performed (S12).

一方、レリーズボタン50の半押し操作が継続されているが、フォーカスリング67が回転操作されていない場合、あるいは、ステップS9の後にレリーズボタン50の半押し操作が中止された場合、ボディーマイコン12は、レリーズボタン50の全押し操作を検出すると(S13)撮影動作に移行する(S14)。レリーズボタン50が全押し操作されていない場合は、フォーカスをさらに調節したりフォーカスモードを切り換えたりすることが考えられるため、処理S1に戻り、以降フォーカスモードの監視が繰り返される。   On the other hand, when the half-press operation of the release button 50 is continued, but the focus ring 67 is not rotated, or when the half-press operation of the release button 50 is stopped after step S9, the body microcomputer 12 When the full pressing operation of the release button 50 is detected (S13), the process proceeds to the photographing operation (S14). If the release button 50 has not been fully pressed, it may be possible to further adjust the focus or switch the focus mode. Therefore, the process returns to step S1, and monitoring of the focus mode is repeated thereafter.

〔3−2.MFモードにおける動作〕
AFモードでは、超音波モータ35によりフォーカスレンズ24が合焦位置へ駆動されるため、超音波モータ35の連続駆動時間は短い(例えば1秒以下)。
[3-2. Operation in MF mode]
In the AF mode, since the focus lens 24 is driven to the in-focus position by the ultrasonic motor 35, the continuous drive time of the ultrasonic motor 35 is short (for example, 1 second or less).

しかし、MFモードでは、超音波モータ35の駆動時間は、撮影者がフォーカスリング67を操作している時間により決定されるため、低速で長時間にわたって連続駆動が行われる状況が考えられる。   However, in the MF mode, since the driving time of the ultrasonic motor 35 is determined by the time during which the photographer operates the focus ring 67, there can be a situation where continuous driving is performed at a low speed for a long time.

例えば図6に示すように、MFモードでは、フォーカスリング67の回転速度に応じて3種類の速度でフォーカスレンズ24が駆動される。具体的には、フォーカスリング67の回転速度RfがRf2<Rf≦Rf1の場合、超音波モータ35の回転速度は、回転速度Rf1およびRf2の平均回転速度Rf5に対応する回転速度Rm1に設定される。同様に、フォーカスリング67の回転速度Rfが速度Rf3<Rf≦Rf2の場合、超音波モータ35は、回転速度Rf6に対応する回転速度Rm2に設定される。また、フォーカスリング67の回転速度RfがRf4≦Rf≦Rf3の場合、超音波モータ35は、回転速度Rf7に対応する回転速度Rm3に設定される。ここでは、回転速度Rm1が回転速度R1よりも低く設定されており、回転速度Rm3が回転速度R2よりも高く設定されている。   For example, as shown in FIG. 6, in the MF mode, the focus lens 24 is driven at three speeds according to the rotation speed of the focus ring 67. Specifically, when the rotation speed Rf of the focus ring 67 is Rf2 <Rf ≦ Rf1, the rotation speed of the ultrasonic motor 35 is set to a rotation speed Rm1 corresponding to the average rotation speed Rf5 of the rotation speeds Rf1 and Rf2. . Similarly, when the rotational speed Rf of the focus ring 67 is speed Rf3 <Rf ≦ Rf2, the ultrasonic motor 35 is set to a rotational speed Rm2 corresponding to the rotational speed Rf6. When the rotation speed Rf of the focus ring 67 is Rf4 ≦ Rf ≦ Rf3, the ultrasonic motor 35 is set to the rotation speed Rm3 corresponding to the rotation speed Rf7. Here, the rotational speed Rm1 is set lower than the rotational speed R1, and the rotational speed Rm3 is set higher than the rotational speed R2.

しかし、超音波モータ35を長時間にわたって連続駆動すると、図7に示すように、モータ駆動回路37の昇圧トランス37a(図2参照)の鉄損の影響により昇圧トランス37a自体が発熱し、時間経過とともに電力損失が大きくなる。また、超音波モータ35自体も、長時間電圧を供給しつづけると発熱する。このため、比較的高い電圧を供給した状態で駆動周波数F2(図3参照)により超音波モータ35を動作させた場合、図7の消費電力曲線C1に示すように消費電力は時間経過とともに増加し、フォーカスレンズ24の駆動に割り当てられている許容消費電力Waを超える可能性がある。なお、図7における消費電力曲線C2は、超音波モータ35をその最大電圧と最低電圧との中間電圧で駆動した場合の消費電力の変化を示す。   However, when the ultrasonic motor 35 is continuously driven for a long time, as shown in FIG. 7, the step-up transformer 37a itself generates heat due to the influence of the iron loss of the step-up transformer 37a (see FIG. 2) of the motor drive circuit 37, and time elapses. At the same time, power loss increases. Also, the ultrasonic motor 35 itself generates heat if it continues to supply voltage for a long time. For this reason, when the ultrasonic motor 35 is operated with the drive frequency F2 (see FIG. 3) in a state where a relatively high voltage is supplied, the power consumption increases with time as shown by the power consumption curve C1 in FIG. There is a possibility that the allowable power consumption Wa assigned to drive the focus lens 24 may be exceeded. A power consumption curve C2 in FIG. 7 shows a change in power consumption when the ultrasonic motor 35 is driven at an intermediate voltage between the maximum voltage and the minimum voltage.

このように、MFモードでは、消費電力を抑えて長時間連続駆動が可能な制御方法が必要となる。   As described above, in the MF mode, a control method capable of continuously driving for a long time while reducing power consumption is required.

〔3−3.MFモードにおける超音波モータの微少駆動〕
次に、MFモードにおいて、フォーカスレンズ24を微少距離移動させるための制御について説明する。
[3-3. Micro drive of ultrasonic motor in MF mode]
Next, control for moving the focus lens 24 by a minute distance in the MF mode will be described.

図8は、MFモードの基本動作のフローを示す。図5を参照して説明したように、ボディーマイコン12は、フォーカスモード選択部34におけるフォーカスモードの選択状態を検出し(S21)、MFモードが選択されている場合はMFモード選択情報をレンズマイコン20へ送信する。   FIG. 8 shows a flow of basic operation in the MF mode. As described with reference to FIG. 5, the body microcomputer 12 detects the focus mode selection state in the focus mode selection unit 34 (S21), and if the MF mode is selected, the body microcomputer 12 transmits the MF mode selection information to the lens microcomputer. 20 is transmitted.

レンズマイコン20は、ボディーマイコン12から送られるMFモード選択情報に基づき、フォーカスリング67の回転操作を検出する。すなわち、レンズマイコン20は、フォーカスリングセンサー30からフォーカスリング67の回転に基づくパルスが出力された場合、フォーカスリング67が回転されたことを検出する(S22)。   The lens microcomputer 20 detects the rotation operation of the focus ring 67 based on the MF mode selection information sent from the body microcomputer 12. That is, when the pulse based on the rotation of the focus ring 67 is output from the focus ring sensor 30, the lens microcomputer 20 detects that the focus ring 67 has been rotated (S22).

次に、レンズマイコン20は、フォーカスリングセンサー30から出力されるパルスに基づき、微少駆動モードまたは通常駆動モードへ移行する(S23)。すなわち、所定期間におけるフォーカスリングセンサー30から出力されるパルス数をカウントし、フォーカスリング67の回転角が大きくパルス数が所定値以上であれば通常駆動モードへ移行し(S25)、フォーカスリング67の回転角が小さくパルス数が所定値未満であれば微少駆動モードへ移行する(S24)。   Next, the lens microcomputer 20 shifts to the minute drive mode or the normal drive mode based on the pulse output from the focus ring sensor 30 (S23). That is, the number of pulses output from the focus ring sensor 30 in a predetermined period is counted. If the rotation angle of the focus ring 67 is large and the number of pulses is equal to or greater than a predetermined value, the normal drive mode is entered (S25). If the rotation angle is small and the number of pulses is less than the predetermined value, the mode is shifted to the minute drive mode (S24).

本実施の形態における駆動モードの判断は、16msecのサンプリング間隔中に、フォーカスリングセンサー30から1パルスだけ出力された場合に、微少駆動モードへ移行するように制御している。また、16msecのサンプリング間隔中に、フォーカスリングセンサー30から2パルス出力された場合は、通常駆動モードへ移行するように制御している。上記サンプリング時間及びパルス数は一例である。   The determination of the drive mode in the present embodiment is controlled so as to shift to the minute drive mode when only one pulse is output from the focus ring sensor 30 during the sampling interval of 16 msec. Further, when two pulses are output from the focus ring sensor 30 during the sampling interval of 16 msec, control is performed so as to shift to the normal drive mode. The sampling time and the number of pulses are examples.

次に、微少駆動モードにおける動作について説明する。   Next, the operation in the minute drive mode will be described.

〔3−3−1.微少駆動の基本制御〕
図9は、本実施の形態における微少駆動モード時の駆動電圧及び駆動周波数の制御の概要を示す。図9(a)は、フォーカスリングセンサー30から出力されるパルスである。図9(b)は、超音波モータ35の駆動電圧である。図9(c)は、超音波モータ35の駆動周波数である。
[3-3-1. (Basic control of minute drive)
FIG. 9 shows an outline of control of drive voltage and drive frequency in the minute drive mode in the present embodiment. FIG. 9A shows a pulse output from the focus ring sensor 30. FIG. 9B shows the drive voltage of the ultrasonic motor 35. FIG. 9C shows the driving frequency of the ultrasonic motor 35.

撮影者によりフォーカスリング67が僅かに回転操作された場合、フォーカスリングセンサー30は図9(a)に示すパルスをレンズマイコン20へ送信する。レンズマイコン20は、フォーカスリングセンサー30から1つ目のパルス(タイミングt1)が送られると微少駆動モードに移行する。レンズマイコン20は、微少駆動モードに移行すると、超音波モータ35の駆動電圧を図9(b)に示すように段階的に上昇(以下、スイープと称する)させる。図9に示す例では、初期の駆動電圧を50Vとし、タイミングt1以降に1msec毎に0.87Vずつ上昇させている。   When the focus ring 67 is slightly rotated by the photographer, the focus ring sensor 30 transmits a pulse shown in FIG. 9A to the lens microcomputer 20. When the first pulse (timing t1) is sent from the focus ring sensor 30, the lens microcomputer 20 shifts to the minute driving mode. When the lens microcomputer 20 shifts to the minute drive mode, the drive voltage of the ultrasonic motor 35 is increased stepwise (hereinafter referred to as a sweep) as shown in FIG. 9B. In the example shown in FIG. 9, the initial driving voltage is 50 V, and is increased by 0.87 V every 1 msec after timing t1.

超音波モータ35が、駆動電圧を電圧V10までスイープさせた時に(例えばタイミングt2)駆動を開始すると、タイミングt2以降は特性VA1に示すように駆動電圧を電圧V10に維持し、フォーカスレンズ24を微少距離移動させることができる。   When driving is started when the ultrasonic motor 35 sweeps the drive voltage to the voltage V10 (for example, timing t2), the drive voltage is maintained at the voltage V10 as shown by the characteristic VA1 after the timing t2, and the focus lens 24 is slightly changed. It can be moved a distance.

一方、特性VA2に示すように、超音波モータ35の駆動電圧が最大電圧(図9に示す例では70V)に到達(タイミングt3)しても超音波モータ35が駆動を開始していない場合は、駆動電圧を最大電圧としたまま、駆動周波数をスイープさせる。これにより、超音波モータ35を駆動することができ、フォーカスレンズ24を微少距離移動させることができる。   On the other hand, as shown in the characteristic VA2, even when the driving voltage of the ultrasonic motor 35 reaches the maximum voltage (70V in the example shown in FIG. 9) (timing t3), the driving of the ultrasonic motor 35 has not started. The drive frequency is swept while keeping the drive voltage at the maximum voltage. Thereby, the ultrasonic motor 35 can be driven, and the focus lens 24 can be moved by a minute distance.

上記制御では、フォーカスレンズ24の微少駆動時、駆動周波数を固定した状態で駆動電圧をスイープさせていき、超音波モータ35を駆動する。よって、最大電圧以下の駆動電圧で超音波モータ35を駆動することができるので、消費電力を低減させることができる。また、電圧制御の分解能が高いため、駆動電圧を固定値に設定して駆動周波数をスイープさせる制御に比べて、超音波モータ35の回転速度制御を高精度に行うことができる。   In the above control, when the focus lens 24 is slightly driven, the drive voltage is swept with the drive frequency fixed, and the ultrasonic motor 35 is driven. Therefore, since the ultrasonic motor 35 can be driven with a driving voltage that is equal to or lower than the maximum voltage, power consumption can be reduced. Further, since the resolution of the voltage control is high, the rotational speed control of the ultrasonic motor 35 can be performed with higher accuracy than the control in which the drive voltage is set to a fixed value and the drive frequency is swept.

なお、上記最低電圧(50V)、最大電圧(70V)、電圧の上昇量(0.87V)、電圧上昇時の時間間隔(1msec)は、それぞれ一例である。   The minimum voltage (50V), the maximum voltage (70V), the amount of voltage increase (0.87V), and the time interval (1 msec) at the time of voltage increase are examples.

〔3−3−2.微少駆動の具体的な制御〕
図10は、本実施の形態における微少駆動モード時の駆動電圧及び駆動周波数の制御の具体例を示す。図10(a)は、フォーカスリングセンサー30から出力されるパルスである。図10(b)は、超音波モータ35の駆動電圧である。図10(c)は、超音波モータ35の駆動周波数である。図10(d)は、超音波モータ35が回転している時に回転量検出部47から出力されるパルス(MR信号)である。
[3-3-2. (Specific control of minute drive)
FIG. 10 shows a specific example of control of the drive voltage and drive frequency in the minute drive mode in the present embodiment. FIG. 10A shows a pulse output from the focus ring sensor 30. FIG. 10B shows the drive voltage of the ultrasonic motor 35. FIG. 10C shows the drive frequency of the ultrasonic motor 35. FIG. 10D shows a pulse (MR signal) output from the rotation amount detection unit 47 when the ultrasonic motor 35 is rotating.

撮影者によりフォーカスリング67が僅かに回転操作された場合、フォーカスリングセンサー30は図10(a)に示すパルスをレンズマイコン20へ送信する。レンズマイコン20は、フォーカスリングセンサー30から1つ目のパルス(タイミングt11)が送られると微少駆動モードに移行する。   When the focus ring 67 is slightly rotated by the photographer, the focus ring sensor 30 transmits a pulse shown in FIG. When the first pulse (timing t11) is sent from the focus ring sensor 30, the lens microcomputer 20 shifts to the minute driving mode.

次に、レンズマイコン20は、超音波モータ35に印加する駆動電圧を図10(b)に示すように最低電圧V11からスイープさせる。レンズマイコン20は、駆動電圧をスイープさせている間、図10(d)に示すMR信号を監視している。図10の期間t11〜t12の間は、MR信号が出力されていないため、超音波モータ35は駆動していない。   Next, the lens microcomputer 20 sweeps the drive voltage applied to the ultrasonic motor 35 from the lowest voltage V11 as shown in FIG. The lens microcomputer 20 monitors the MR signal shown in FIG. 10D while sweeping the drive voltage. During the period t11 to t12 in FIG. 10, since the MR signal is not output, the ultrasonic motor 35 is not driven.

レンズマイコン20が超音波モータ35の駆動電圧を駆動開始電圧値までスイープさせると(例えばタイミングt12)、超音波モータ35は駆動を開始し、フォーカスレンズ24は微少駆動を開始する。この時、レンズマイコン20は、回転量検出部47から出力されるMR信号を検出し、駆動電圧の上昇制御を停止させて、超音波モータ35が駆動し始めた時の電圧V12を維持する。   When the lens microcomputer 20 sweeps the drive voltage of the ultrasonic motor 35 to the drive start voltage value (for example, at timing t12), the ultrasonic motor 35 starts driving and the focus lens 24 starts minute driving. At this time, the lens microcomputer 20 detects the MR signal output from the rotation amount detection unit 47, stops the drive voltage increase control, and maintains the voltage V12 when the ultrasonic motor 35 starts to be driven.

次に、レンズマイコン20は、タイミングt12からMR信号のパルス数をカウントし始める。レンズマイコン20は、MR信号のパルス数が、フォーカスレンズ24の目標停止位置までの移動量に相当するパルス数(停止目標パルス数)に到達すると、駆動電圧の印加を停止させて、超音波モータ35の駆動を停止させる。これにより、フォーカスレンズ24は、移動動作を停止する。   Next, the lens microcomputer 20 starts counting the number of pulses of the MR signal from timing t12. When the number of pulses of the MR signal reaches the number of pulses corresponding to the amount of movement of the focus lens 24 to the target stop position (stop target pulse number), the lens microcomputer 20 stops the application of the drive voltage, and the ultrasonic motor The drive of 35 is stopped. As a result, the focus lens 24 stops moving.

上記制御では、フォーカスレンズ24の微少駆動時、駆動周波数を固定した状態で駆動電圧をスイープさせていき、MR信号を検出した時の駆動電圧で超音波モータ35を駆動する。よって、最大電圧以下の駆動電圧で超音波モータ35を駆動するので、消費電力を低減させることができる。また、電圧制御の分解能が高いため、駆動電圧を固定値に設定して駆動周波数をスイープさせる制御に比べて、超音波モータ35の回転速度制御を高精度に行うことができる。   In the above control, when the focus lens 24 is slightly driven, the drive voltage is swept in a state where the drive frequency is fixed, and the ultrasonic motor 35 is driven with the drive voltage when the MR signal is detected. Therefore, since the ultrasonic motor 35 is driven with a driving voltage equal to or lower than the maximum voltage, power consumption can be reduced. Further, since the resolution of the voltage control is high, the rotational speed control of the ultrasonic motor 35 can be performed with higher accuracy than the control in which the drive voltage is set to a fixed value and the drive frequency is swept.

〔3−3−3.微少駆動の反転制御〕
通常、超音波モータ35とフォーカスレンズ24とを結合しているギヤやカムなどのように嵌合しながら動作する機構部品には、スムーズに動作させるためにバックラッシュと呼ばれる機械的隙間が設けられている。したがって、超音波モータ35を常に一つの回転方向へ回転させていると、バックラッシュに基づく超音波モータ35の回転とフォーカスレンズ24の移動との間に相対的なズレは生じないが、超音波モータ35を第1の回転方向に回転させている状態から、第1の回転方向とは反対方向の第2の回転方向に反転させる動作を行うと、第2の回転方向に回転動作を開始する際に、バックラッシュに基づく超音波モータ35の回転とフォーカスレンズ24の移動との間に相対的なズレが生じる。例えば、超音波モータ35を第1の回転方向に回転後、第2の回転方向に回転を開始する際、バックラッシュによって超音波モータ35の回転力がフォーカスレンズ24に伝わらず、フォーカスレンズ24が移動動作を行わない期間が生じる。このような機構部品におけるバックラッシュは、カメラシステム1の工場出荷前に所定量に調整されており、よって、上記のように超音波モータ35の回転方向を反転させた際に生じる、バックラッシュに基づいてフォーカスレンズ24が移動しない時間(以下、ヒス時間と称する)も把握することができる。工場出荷前に調整されたヒス時間の情報は、レンズマイコン20内のメモリまたは不揮発性メモリ52に書き込まれる。
[3-3-3. (Reversal control of minute drive)
Normally, mechanical parts called backlash are provided in mechanical parts that operate while being fitted such as gears and cams that couple the ultrasonic motor 35 and the focus lens 24, so as to operate smoothly. ing. Therefore, if the ultrasonic motor 35 is always rotated in one rotation direction, there is no relative deviation between the rotation of the ultrasonic motor 35 based on backlash and the movement of the focus lens 24, but the ultrasonic wave When the motor 35 is rotated in the first rotation direction and then reversed to the second rotation direction opposite to the first rotation direction, the rotation operation is started in the second rotation direction. At this time, a relative deviation occurs between the rotation of the ultrasonic motor 35 based on the backlash and the movement of the focus lens 24. For example, when the ultrasonic motor 35 is rotated in the first rotation direction and then rotated in the second rotation direction, the rotational force of the ultrasonic motor 35 is not transmitted to the focus lens 24 due to backlash, and the focus lens 24 is A period during which no moving operation is performed occurs. The backlash in such a mechanical component is adjusted to a predetermined amount before the camera system 1 is shipped from the factory. Therefore, the backlash generated when the rotation direction of the ultrasonic motor 35 is reversed as described above. Based on this, the time during which the focus lens 24 does not move (hereinafter referred to as hiss time) can also be grasped. Information on the hysteresis time adjusted before factory shipment is written in the memory in the lens microcomputer 20 or the nonvolatile memory 52.

本実施の形態では、超音波モータ35は、伝達ギヤを介してフォーカスレンズ24を移動させる構造であるため、伝達ギヤのバックラッシュが存在する。したがって、超音波モータ35の実際の回転量と、回転量検出部47で検出される回転量(フォーカスレンズ24の移動量に基づいて検出された超音波モータ35の回転量)との間には、バックラッシュに基づくズレが生じる場合がある。例えば、超音波モータ35の回転方向を反転させた直後は、超音波モータ35が回転しているにもかかわらず、その回転力が伝達ギヤにおけるバックラッシュによってフォーカスレンズ24に伝わらず、フォーカスレンズ24が移動せず、回転量検出部47からはMR信号が出力されない期間が存在する。   In the present embodiment, since the ultrasonic motor 35 has a structure that moves the focus lens 24 via the transmission gear, there is a backlash of the transmission gear. Therefore, between the actual rotation amount of the ultrasonic motor 35 and the rotation amount detected by the rotation amount detection unit 47 (the rotation amount of the ultrasonic motor 35 detected based on the movement amount of the focus lens 24). Deviation based on backlash may occur. For example, immediately after the direction of rotation of the ultrasonic motor 35 is reversed, the rotational force is not transmitted to the focus lens 24 due to backlash in the transmission gear even though the ultrasonic motor 35 is rotating. Does not move, and there is a period in which no MR signal is output from the rotation amount detection unit 47.

図11は、本実施の形態における微少駆動モード時において、超音波モータ35を第1の回転方向に回転させた後、第2の回転方向に回転させる時の反転制御の具体例を示す。図11(a)は、フォーカスリングセンサー30から出力されるパルスである。図11(b)は、超音波モータ35の駆動電圧である。図11(c)は、超音波モータ35の駆動周波数である。図11(d)は、超音波モータ35が回転している時に回転量検出部47から出力されるパルス(MR信号)である。   FIG. 11 shows a specific example of inversion control when the ultrasonic motor 35 is rotated in the first rotation direction and then rotated in the second rotation direction in the minute drive mode in the present embodiment. FIG. 11A shows a pulse output from the focus ring sensor 30. FIG. 11B shows the drive voltage of the ultrasonic motor 35. FIG. 11C shows the driving frequency of the ultrasonic motor 35. FIG. 11D shows a pulse (MR signal) output from the rotation amount detection unit 47 when the ultrasonic motor 35 is rotating.

撮影者によりフォーカスリング67が第1の回転方向に回転操作されて、例えば図10に示す制御に基づいてフォーカスレンズ24を第1の方向に移動させた後、撮影者によりフォーカスリング67が第1の回転方向とは反対の第2の回転方向に僅かに回転操作された場合、フォーカスリングセンサー30は図11(a)に示すパルスをレンズマイコン20へ送信する。レンズマイコン20は、フォーカスリングセンサー30から1つ目のパルス(タイミングt21)が送られると微少駆動モードに移行する。   The focus ring 67 is rotated in the first rotation direction by the photographer and, for example, the focus lens 24 is moved in the first direction based on the control shown in FIG. When the rotation operation is slightly performed in the second rotation direction opposite to the rotation direction, the focus ring sensor 30 transmits a pulse shown in FIG. When the first pulse (timing t21) is sent from the focus ring sensor 30, the lens microcomputer 20 shifts to the minute driving mode.

次に、レンズマイコン20は、超音波モータ35に印加する駆動電圧を図11(b)に示すように最低電圧V21からスイープさせる。レンズマイコン20は、駆動電圧をスイープさせている間、図11(d)に示すMR信号を監視している。   Next, the lens microcomputer 20 sweeps the drive voltage applied to the ultrasonic motor 35 from the lowest voltage V21 as shown in FIG. The lens microcomputer 20 monitors the MR signal shown in FIG. 11D while sweeping the drive voltage.

レンズマイコン20は、駆動電圧を最大電圧V22までスイープさせると(タイミングt22)、レンズマイコン20内のメモリから読み出したヒス時間の情報に基づき、少なくともヒス時間に相当するt22〜t24の期間、最大電圧V22を維持する。この期間t22〜t24においては、駆動電圧及び駆動周波数は一定とする。   When the lens microcomputer 20 sweeps the drive voltage to the maximum voltage V22 (timing t22), the maximum voltage is at least from t22 to t24 corresponding to the hysteresis time based on the hysteresis time information read from the memory in the lens microcomputer 20. V22 is maintained. In this period t22 to t24, the drive voltage and the drive frequency are constant.

ここで、期間t22〜t24において、超音波モータ35が回転し始めた場合は(タイミングt23)、レンズマイコン20は、その時の駆動電圧(最大電圧V22)と駆動周波数を維持するとともに、タイミングt23からMR信号のパルス数のカウントを開始する。レンズマイコン20は、MR信号のパルス数が、フォーカスレンズ24の目標停止位置までの移動量に相当するパルス数(停止目標パルス数)に到達すると、駆動電圧の印加を停止させて、超音波モータ35の駆動を停止させる。これにより、フォーカスレンズ24は、移動動作を停止する(t25)。   Here, when the ultrasonic motor 35 starts to rotate during the period t22 to t24 (timing t23), the lens microcomputer 20 maintains the driving voltage (maximum voltage V22) and the driving frequency at that time, and from the timing t23. The counting of the number of pulses of the MR signal is started. When the number of pulses of the MR signal reaches the number of pulses corresponding to the amount of movement of the focus lens 24 to the target stop position (stop target pulse number), the lens microcomputer 20 stops the application of the drive voltage, and the ultrasonic motor The drive of 35 is stopped. As a result, the focus lens 24 stops moving (t25).

また、期間t22〜t24の間において超音波モータ35が回転を開始しない場合(MR信号が出力されない場合)は、レンズマイコン20は、タイミングt24以降において駆動周波数をスイープさせる(例えば図9に示すタイミングt3以降の制御)。   When the ultrasonic motor 35 does not start rotating during the period t22 to t24 (when no MR signal is output), the lens microcomputer 20 sweeps the drive frequency after the timing t24 (for example, the timing shown in FIG. 9). Control after t3).

上記制御では、フォーカスレンズ24の微少駆動時、駆動周波数を固定した状態で駆動電圧をスイープさせていき、超音波モータ35を駆動する。よって、最大電圧以下の駆動電圧で超音波モータ35を駆動するので、消費電力を低減させることができる。また、駆動電圧を固定値に設定して駆動周波数をスイープさせる制御に比べて、電圧制御の分解能が高いため、超音波モータ35の回転速度制御を高精度に行うことができる。   In the above control, when the focus lens 24 is slightly driven, the drive voltage is swept with the drive frequency fixed, and the ultrasonic motor 35 is driven. Therefore, since the ultrasonic motor 35 is driven with a driving voltage equal to or lower than the maximum voltage, power consumption can be reduced. Further, since the resolution of the voltage control is higher than the control in which the drive voltage is set to a fixed value and the drive frequency is swept, the rotational speed control of the ultrasonic motor 35 can be performed with high accuracy.

また、本実施の形態では、予めフォーカスレンズ24を駆動するための機構部品のバックラッシュを測定しておき、超音波モータ35の回転方向の反転時に、予め測定しておいたバックラッシュを取り除くのに必要な時間(ヒス時間)、超音波モータ35の駆動電圧及び駆動周波数をスイープさせないようにしたため、超音波モータ35の回転速度が上がりすぎるのを防ぐことができる。すなわち、超音波モータ35を駆動させてバックラッシュを取り除いている期間は、フォーカスレンズ24が動き出さないため、駆動電圧を最大電圧までスイープさせた後は駆動周波数をスイープさせる制御に入り、超音波モータ35の回転速度が上がりすぎてしまう可能性がある。本実施の形態では、超音波モータ35の回転方向反転時、電圧スイープ後に所定のヒス時間については駆動電圧及び駆動周波数をスイープさせない制御としたことで、超音波モータ35の回転速度が上がりすぎないようにしている。   In this embodiment, the backlash of the mechanical parts for driving the focus lens 24 is measured in advance, and the premeasured backlash is removed when the rotation direction of the ultrasonic motor 35 is reversed. In this case, the drive voltage and drive frequency of the ultrasonic motor 35 are not swept, and the rotational speed of the ultrasonic motor 35 can be prevented from increasing excessively. That is, since the focus lens 24 does not start during the period in which the ultrasonic motor 35 is driven and the backlash is removed, after the drive voltage is swept to the maximum voltage, the control is performed to sweep the drive frequency. There is a possibility that the rotational speed of 35 increases too much. In the present embodiment, when the rotation direction of the ultrasonic motor 35 is reversed, the rotation speed of the ultrasonic motor 35 is not excessively increased by controlling the drive voltage and the drive frequency not to sweep for a predetermined hysteresis time after the voltage sweep. I am doing so.

なお、上記最低電圧V21(50V)、最大電圧V22(70V)は、それぞれ一例である。   The minimum voltage V21 (50V) and the maximum voltage V22 (70V) are examples.

また、本実施の形態における反転動作は、超音波モータ35とフォーカスレンズ24との間のバックラッシュを取り除くための動作に限らず、超音波モータ35と位置センサー25との間のガタツキを取り除くための動作にも適用可能である。   Further, the reversing operation in the present embodiment is not limited to the operation for removing the backlash between the ultrasonic motor 35 and the focus lens 24, but for removing the backlash between the ultrasonic motor 35 and the position sensor 25. It is also applicable to the operation of

〔3−3−4.温度補正〕
超音波モータ35は、使用環境の温度によって超音波モータ35及び機構部品の摩擦係数が変動するため、起動させるために必要なトルクが異なる。使用環境が低温である場合は、超音波モータ35を起動するために大きなトルクが必要となり、駆動電圧も大きくなる。したがって、微少駆動モードにおいて、使用環境の温度に関わらず一定の上昇量で電圧をスイープさせる制御の場合、使用環境の温度が常温よりも低いと、超音波モータ35が動作を開始する電圧に到達するまでに時間がかかり、起動レスポンスが低下してしまう。そこで、本実施の形態では、温度センサー39(図1参照)から得られる環境温度の情報を利用して、環境温度に応じた制御を行う。
[3-3-4. Temperature correction)
In the ultrasonic motor 35, the friction coefficient of the ultrasonic motor 35 and the mechanical parts varies depending on the temperature of the use environment. When the usage environment is low temperature, a large torque is required to activate the ultrasonic motor 35, and the drive voltage also increases. Therefore, in the micro drive mode, in the case of controlling the voltage to sweep at a constant increase regardless of the temperature of the usage environment, if the temperature of the usage environment is lower than the normal temperature, the voltage reaches the voltage at which the ultrasonic motor 35 starts operating. It takes time to do so, and the startup response decreases. Therefore, in the present embodiment, control according to the environmental temperature is performed using information on the environmental temperature obtained from the temperature sensor 39 (see FIG. 1).

図12は、本実施の形態における微少駆動モード時の駆動電圧及び駆動周波数の制御の具体例を示す。図12(a)は、フォーカスリングセンサー30から出力されるパルスである。図12(b)は、超音波モータ35の駆動電圧である。図12(c)は、超音波モータ35の駆動周波数である。   FIG. 12 shows a specific example of control of drive voltage and drive frequency in the minute drive mode in the present embodiment. FIG. 12A shows a pulse output from the focus ring sensor 30. FIG. 12B shows the drive voltage of the ultrasonic motor 35. FIG. 12C shows the driving frequency of the ultrasonic motor 35.

撮影者によりフォーカスリング67が僅かに回転操作された場合、フォーカスリングセンサー30は図12(a)に示すパルスをレンズマイコン20へ送信する。レンズマイコン20は、フォーカスリングセンサー30から1つ目のパルス(タイミングt31)が送られると微少駆動モードに移行する。   When the focus ring 67 is slightly rotated by the photographer, the focus ring sensor 30 transmits a pulse shown in FIG. When the first pulse (timing t31) is sent from the focus ring sensor 30, the lens microcomputer 20 shifts to the minute driving mode.

次に、レンズマイコン20は、温度センサー39から環境温度の情報を取得し、基準温度(本実施の形態では5℃)と比較する。比較の結果、環境温度が基準温度よりも高い場合は常温であると判断し、環境温度が基準温度よりも低い場合は低温であると判断する。レンズマイコン20は、環境温度が常温であると判断した場合は、図12(b)における特性H1に基づき駆動電圧をスイープさせ、環境温度が低温であると判断した場合は、図12(b)における特性L1に基づき駆動電圧をスイープさせる。特性H1は、最低電圧V31(例えば50V)から1msecの時間間隔で、例えば0.87Vずつ電圧を上昇させ、最大電圧V32(例えば70V)まで上昇させる特性である。また、特性L1は、最低電圧V31から1msecの時間間隔で、例えば2.54Vずつ電圧を上昇させ、最大電圧V33(例えば80V)まで上昇させる特性である。すなわち、環境温度が低温の場合の方が常温に比べて、駆動電圧のスイープ量が大きく、かつ最大電圧も高い。以下、それぞれの温度における具体動作について説明する。   Next, the lens microcomputer 20 acquires environmental temperature information from the temperature sensor 39 and compares it with a reference temperature (5 ° C. in the present embodiment). If the environmental temperature is higher than the reference temperature as a result of the comparison, it is determined that the ambient temperature is normal, and if the environmental temperature is lower than the reference temperature, it is determined that the ambient temperature is low. When the lens microcomputer 20 determines that the environmental temperature is normal temperature, it sweeps the drive voltage based on the characteristic H1 in FIG. 12B, and when it determines that the environmental temperature is low, FIG. The drive voltage is swept based on the characteristic L1 in FIG. The characteristic H1 is a characteristic in which the voltage is increased by 0.87 V, for example, at a time interval of 1 msec from the lowest voltage V31 (for example, 50 V) and increased to the maximum voltage V32 (for example, 70 V). The characteristic L1 is a characteristic in which the voltage is increased by 2.54 V, for example, at a time interval of 1 msec from the lowest voltage V31 and increased to the maximum voltage V33 (for example, 80 V). That is, when the environmental temperature is low, the drive voltage sweep amount is larger and the maximum voltage is higher than the normal temperature. Hereinafter, a specific operation at each temperature will be described.

レンズマイコン20において環境温度が常温であると判断した場合は、超音波モータ35の駆動電圧を図12(b)における特性H1に示すように、1msec毎に0.87Vずつスイープさせる。駆動電圧を駆動開始電圧値までスイープさせると、超音波モータ35は回転を開始し、フォーカスレンズ24を微少距離移動させることができる。   When the lens microcomputer 20 determines that the environmental temperature is normal temperature, the drive voltage of the ultrasonic motor 35 is swept by 0.87 V every 1 msec as shown by the characteristic H1 in FIG. When the drive voltage is swept to the drive start voltage value, the ultrasonic motor 35 starts to rotate, and the focus lens 24 can be moved by a minute distance.

レンズマイコン20は、タイミングt31以降、超音波モータ35の駆動電圧及び動作状態を監視し、最大電圧(図12に示す例では70V)に到達(タイミングt33)しても超音波モータ35が回転動作を開始していない場合は、駆動電圧を最大電圧としたまま、駆動周波数をスイープさせる(特性H2)。これにより、超音波モータ35を駆動することができ、フォーカスレンズ24を微少距離移動させることができる。   After timing t31, the lens microcomputer 20 monitors the driving voltage and operating state of the ultrasonic motor 35, and the ultrasonic motor 35 rotates even when reaching the maximum voltage (70V in the example shown in FIG. 12) (timing t33). If not, the drive frequency is swept while keeping the drive voltage at the maximum voltage (characteristic H2). Thereby, the ultrasonic motor 35 can be driven, and the focus lens 24 can be moved by a minute distance.

また、レンズマイコン20において環境温度が低温であると判断した場合は、超音波モータ35の駆動電圧を図12(b)における特性L1に示すように、1msec毎に2.54Vずつスイープさせる。駆動電圧を駆動開始電圧値までスイープさせると、超音波モータ35は駆動を開始し、フォーカスレンズ24を微少距離移動させることができる。   If the lens microcomputer 20 determines that the environmental temperature is low, the driving voltage of the ultrasonic motor 35 is swept by 2.54 V every 1 msec as shown by the characteristic L1 in FIG. When the drive voltage is swept to the drive start voltage value, the ultrasonic motor 35 starts to drive, and the focus lens 24 can be moved by a minute distance.

レンズマイコン20は、タイミングt31以降、超音波モータ35の駆動電圧及び動作状態を監視し、最大電圧(図12に示す例では80V)に到達(タイミングt32)しても超音波モータ35が駆動を開始していない場合は、駆動電圧を最大電圧としたまま、駆動周波数をスイープさせる(特性L2)。これにより、超音波モータ35を駆動することができ、フォーカスレンズ24を微少距離移動させることができる。   After timing t31, the lens microcomputer 20 monitors the driving voltage and the operating state of the ultrasonic motor 35, and the ultrasonic motor 35 is driven even when the maximum voltage (80 V in the example shown in FIG. 12) is reached (timing t32). If not started, the drive frequency is swept while keeping the drive voltage at the maximum voltage (characteristic L2). Thereby, the ultrasonic motor 35 can be driven, and the focus lens 24 can be moved by a minute distance.

上記制御では、フォーカスレンズ24の微少駆動時、駆動周波数を固定した状態で駆動電圧をスイープさせていき、超音波モータ35を駆動する。よって、最大電圧以下の駆動電圧で超音波モータ35を駆動することができるので、消費電力を低減させることができる。また、電圧制御の分解能が高いため、駆動電圧を固定値に設定して駆動周波数をスイープさせる制御に比べて、超音波モータ35の回転速度制御を高精度に行うことができる。   In the above control, when the focus lens 24 is slightly driven, the drive voltage is swept with the drive frequency fixed, and the ultrasonic motor 35 is driven. Therefore, since the ultrasonic motor 35 can be driven with a driving voltage that is equal to or lower than the maximum voltage, power consumption can be reduced. Further, since the resolution of the voltage control is high, the rotational speed control of the ultrasonic motor 35 can be performed with higher accuracy than the control in which the drive voltage is set to a fixed value and the drive frequency is swept.

また、温度センサー39から得られる環境温度に基づき、環境温度が低温であると判断した場合は、常温時よりも駆動電圧のスイープ量を大きくするとともに最大電圧を高くすることにより、超音波モータ35の起動トルクを常温時よりも高くすることができ、起動レスポンスを向上させることができる。また、常温時は、最大電圧を低温時よりも低くしているので、消費電力を抑えることができる。   When it is determined that the environmental temperature is low based on the environmental temperature obtained from the temperature sensor 39, the ultrasonic motor 35 is increased by increasing the sweep amount of the drive voltage and increasing the maximum voltage as compared with the normal temperature. The starting torque can be made higher than that at room temperature, and the starting response can be improved. Moreover, since the maximum voltage is lower than that at low temperatures at room temperature, power consumption can be suppressed.

なお、上記最低電圧V31(50V)、最大電圧V32(70V)、V33(80V)、常温時の駆動電圧のスイープ量(0.87V)、低温時の駆動電圧のスイープ量(2.54V)、電圧スイープ時の時間間隔(1msec)、基準温度(5℃)は、それぞれ一例である。   The minimum voltage V31 (50V), the maximum voltage V32 (70V), V33 (80V), the drive voltage sweep amount at room temperature (0.87V), the drive voltage sweep amount at low temperature (2.54V), The time interval (1 msec) and the reference temperature (5 ° C.) during the voltage sweep are examples.

〔3−3−5.微少駆動モードの全体の流れ〕
図13は、微少駆動モードにおける全体の流れを示す。
[3-3-5. Overall flow of micro drive mode)
FIG. 13 shows the overall flow in the minute drive mode.

まず、カメラシステム1がMFモードの微少駆動モードに入ると(微少駆動モードに入るまでの流れは図8参照)、超音波モータ35の駆動電圧をスイープさせる(S31)。レンズマイコン20は、超音波モータ35の駆動電圧のスイープ中、あるいは最大電圧で駆動している時、MR信号を監視する(S32)。ここで、レンズマイコン20がMR信号を検出すると、その時の超音波モータ35の駆動電圧及び駆動周波数を維持して、超音波モータ35の駆動を行う(S38)。一方、レンズマイコン20がMR信号を検出しない場合は、超音波モータ35の駆動電圧が最大電圧(上限値)に達したかを判断し(S33)、最大電圧に達していなければ駆動電圧のスイープを継続し(S31)、最大電圧に達すれば反転動作の判断を行う(S34)。   First, when the camera system 1 enters the micro drive mode of the MF mode (see FIG. 8 for the flow until entering the micro drive mode), the drive voltage of the ultrasonic motor 35 is swept (S31). The lens microcomputer 20 monitors the MR signal while sweeping the drive voltage of the ultrasonic motor 35 or while driving at the maximum voltage (S32). Here, when the lens microcomputer 20 detects the MR signal, the ultrasonic motor 35 is driven while maintaining the drive voltage and drive frequency of the ultrasonic motor 35 at that time (S38). On the other hand, if the lens microcomputer 20 does not detect the MR signal, it is determined whether the drive voltage of the ultrasonic motor 35 has reached the maximum voltage (upper limit value) (S33). If the maximum voltage has not been reached, the drive voltage is swept. (S31), and if the maximum voltage is reached, the reversal operation is determined (S34).

レンズマイコン20は、フォーカスリング67の反転操作を検出しなければ、超音波モータ35の駆動周波数をスイープさせる(S36)。一方、フォーカスリング67の反転操作を検出すれば、予め設定されているバックラッシュ量に基づくヒス時間、超音波モータ35に一定の最大電圧を印加するよう制御する(S35)。このように超音波モータ35に一定の最大電圧を印加することで、バックラッシュを取り除くことができる。レンズマイコン20は、ヒス時間が経過すれば、超音波モータ35の駆動周波数をスイープさせる(S36)。   If the lens microcomputer 20 does not detect the reversing operation of the focus ring 67, the lens microcomputer 20 sweeps the drive frequency of the ultrasonic motor 35 (S36). On the other hand, if a reversing operation of the focus ring 67 is detected, control is performed so that a constant maximum voltage is applied to the ultrasonic motor 35 for a hysteresis time based on a preset backlash amount (S35). Thus, by applying a constant maximum voltage to the ultrasonic motor 35, backlash can be eliminated. When the hysteresis time has elapsed, the lens microcomputer 20 sweeps the drive frequency of the ultrasonic motor 35 (S36).

レンズマイコン20は、超音波モータ35の駆動周波数をスイープさせている時、MR信号を監視する(S37)。MR信号を検出すれば、その時の超音波モータ35の駆動電圧及び駆動周波数を維持する(S38)。   The lens microcomputer 20 monitors the MR signal while sweeping the drive frequency of the ultrasonic motor 35 (S37). If the MR signal is detected, the driving voltage and driving frequency of the ultrasonic motor 35 at that time are maintained (S38).

レンズマイコン20は、処理S32またはS37においてMR信号を検出してから、MR信号のパルス数をカウントする。レンズマイコン20は、カウントしているパルス数が予め設定されている停止目標パルス数に到達したか否かを監視し(S39)、停止目標パルス数に到達すれば超音波モータ35への駆動電圧の印加を停止し、超音波モータ35の駆動を停止する(S40)。   The lens microcomputer 20 counts the number of MR signal pulses after detecting the MR signal in step S32 or S37. The lens microcomputer 20 monitors whether or not the counted pulse number has reached a preset stop target pulse number (S39), and if the stop target pulse number is reached, the drive voltage to the ultrasonic motor 35 is reached. Is stopped, and the driving of the ultrasonic motor 35 is stopped (S40).

〔3−3−6.他の構成例及び制御例〕
本実施の形態では、レンズマイコン20は、超音波モータ35が回転を始めてからMR信号のパルス数をカウントし、MR信号のパルス数が停止目標パルス数に到達すると、超音波モータ35の駆動を停止させる構成としたが、この停止目標パルス数は、現在のフォーカス位置に基づき切り換える構成とすることができる。例えば、フォーカス位置が無限端付近の場合は停止目標パルス数を70パルスとし、近端付近の場合は停止目標パルス数を16パルスとする。また、ズーム機能を備えているカメラシステムの場合は、前述のフォーカス位置の情報と現在のズーム位置の情報との両方に基づき、停止目標パルス数を切り換える構成とすることができる。
[3-3-6. Other configuration examples and control examples]
In the present embodiment, the lens microcomputer 20 counts the number of MR signal pulses after the ultrasonic motor 35 starts rotating, and when the number of MR signal pulses reaches the target stop pulse number, the lens microcomputer 20 drives the ultrasonic motor 35. Although it is configured to stop, the target stop pulse number can be switched based on the current focus position. For example, when the focus position is near the infinite end, the stop target pulse number is 70 pulses, and when the focus position is near the near end, the stop target pulse number is 16 pulses. In the case of a camera system having a zoom function, the stop target pulse number can be switched based on both the focus position information and the current zoom position information.

また、本実施の形態では、超音波モータ35を微少駆動中に、撮影者によってフォーカスリング67が回転操作されて、レンズマイコン20にフォーカスリングセンサー30からパルスが新たに送信された場合は、微少駆動モードから抜けない限り、新たに送信されたフォーカスリングセンサー30からのパルスは無視して、超音波モータ35を駆動制御する構成とした。この構成に限らず、フォーカスリングセンサー30から新たなパルスが送信された場合は、新たなパルスが送信されたタイミングで超音波モータ35の駆動制御をやり直す構成としてもよい。   Further, in the present embodiment, when the ultrasonic motor 35 is driven minutely and the focus ring 67 is rotated by the photographer and a pulse is newly transmitted from the focus ring sensor 30 to the lens microcomputer 20, the pulse is very small. As long as the drive mode is not exited, the pulse transmitted from the focus ring sensor 30 is ignored, and the ultrasonic motor 35 is driven and controlled. In addition to this configuration, when a new pulse is transmitted from the focus ring sensor 30, the drive control of the ultrasonic motor 35 may be performed again at the timing when the new pulse is transmitted.

また、本実施の形態では、MFモードにおける微少駆動について説明したが、AFモードにおける微少駆動にも対応することができる。AFモードの場合は、ボディーマイコン12からMR信号のパルス数が71パルス以下の駆動指令がレンズマイコン20に送られた時に、レンズマイコン20はAFモードにおける微少駆動モードに移行する。この場合、レンズマイコン20は、ボディーマイコン12から送られるパルス数(10〜71パルス)を停止目標パルス数に設定し、超音波モータ35の駆動制御を行う。   In this embodiment, the minute driving in the MF mode has been described. However, the minute driving in the AF mode can also be handled. In the AF mode, the lens microcomputer 20 shifts to the micro drive mode in the AF mode when the body microcomputer 12 sends a drive command with an MR signal pulse number of 71 pulses or less to the lens microcomputer 20. In this case, the lens microcomputer 20 sets the number of pulses (10 to 71 pulses) sent from the body microcomputer 12 to the target stop pulse number, and performs drive control of the ultrasonic motor 35.

〔4.実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、フォーカスレンズ24の微少駆動時、駆動周波数を固定した状態で駆動電圧をスイープさせていき、超音波モータ35を駆動する。よって、最大電圧以下の駆動電圧で超音波モータ35を駆動することができるので、消費電力を低減させることができる。
[4. Effects of the embodiment, etc.]
According to the present embodiment, when the focus lens 24 is slightly driven, the drive voltage is swept in a state where the drive frequency is fixed, and the ultrasonic motor 35 is driven. Therefore, since the ultrasonic motor 35 can be driven with a driving voltage that is equal to or lower than the maximum voltage, power consumption can be reduced.

また、駆動電圧を固定値に設定して駆動周波数をスイープさせる制御に比べて、電圧制御の分解能が高いため、超音波モータ35の回転速度制御を高精度に行うことができる。   Further, since the resolution of the voltage control is higher than the control in which the drive voltage is set to a fixed value and the drive frequency is swept, the rotational speed control of the ultrasonic motor 35 can be performed with high accuracy.

また、微少駆動の際、超音波モータ35の回転速度(フォーカスレンズ24の駆動速度)を上げすぎてしまうと、フォーカスレンズ24が目標のレンズ停止位置をオーバーランしてしまう可能性が高く、フォーカスレンズ24を目標の停止位置へ移動させるまでに時間がかかったり、位置精度が低下してしまうなどの問題がある。本実施の形態のように駆動電圧をスイープさせ、超音波モータ35が回転を開始した時(フォーカスレンズ24が移動を開始した時)の駆動電圧及び駆動周波数で超音波モータ35を駆動するので、超音波モータ35の最低回転速度(フォーカスレンズ24の最低移動速度)で駆動することができる。よって、フォーカスレンズ24が目標のレンズ停止位置をオーバーランしてしまう現象を大幅に低減させることができ、高速かつ高精度な位置制御を行うことができる。また、本実施の形態では、超音波モータ35を最低電圧で駆動するため、消費電力を抑えることができる。   In addition, if the rotational speed of the ultrasonic motor 35 (drive speed of the focus lens 24) is increased too much during the minute drive, the focus lens 24 is likely to overrun the target lens stop position. There is a problem that it takes time to move the lens 24 to the target stop position, or the position accuracy is lowered. Since the drive voltage is swept as in the present embodiment and the ultrasonic motor 35 starts to rotate (when the focus lens 24 starts moving), the ultrasonic motor 35 is driven with the drive voltage and the drive frequency. The ultrasonic motor 35 can be driven at the minimum rotational speed (the minimum moving speed of the focus lens 24). Therefore, the phenomenon that the focus lens 24 overruns the target lens stop position can be greatly reduced, and high-speed and highly accurate position control can be performed. In the present embodiment, since the ultrasonic motor 35 is driven with the lowest voltage, power consumption can be suppressed.

また、本実施の形態では、予めフォーカスレンズ24を駆動するための機構部品のバックラッシュを測定しておき、超音波モータ35の回転方向の反転時に、予め測定しておいたバックラッシュを取り除くのに必要な時間(ヒス時間)、超音波モータ35の駆動電圧及び駆動周波数をスイープさせないようにしたため、超音波モータ35の回転速度が上がりすぎるのを防ぐことができる。すなわち、超音波モータ35を駆動させてバックラッシュを取り除いている期間は、フォーカスレンズ24が動き出さないため、駆動電圧を最大電圧までスイープさせた後は駆動周波数をスイープさせる制御に入り、超音波モータ35の回転速度が上がりすぎてしまう可能性がある。本実施の形態では、超音波モータ35の回転方向反転時、電圧スイープ後に所定のヒス時間については駆動電圧及び駆動周波数をスイープさせない制御としたことで、超音波モータ35の回転速度が上がりすぎないようにしている。   In this embodiment, the backlash of the mechanical parts for driving the focus lens 24 is measured in advance, and the premeasured backlash is removed when the rotation direction of the ultrasonic motor 35 is reversed. In this case, the drive voltage and drive frequency of the ultrasonic motor 35 are not swept, and the rotational speed of the ultrasonic motor 35 can be prevented from increasing excessively. That is, since the focus lens 24 does not start during the period in which the ultrasonic motor 35 is driven and the backlash is removed, after the drive voltage is swept to the maximum voltage, the control is performed to sweep the drive frequency. There is a possibility that the rotational speed of 35 increases too much. In the present embodiment, when the rotation direction of the ultrasonic motor 35 is reversed, the rotation speed of the ultrasonic motor 35 is not excessively increased by controlling the drive voltage and the drive frequency not to sweep for a predetermined hysteresis time after the voltage sweep. I am doing so.

また、本実施の形態では、微少駆動時、温度センサー39から得られる環境温度の情報に基づき、環境温度が所定温度以下(または未満)であれば駆動電圧の上昇量及び最大電圧を高くすることで、超音波モータ35の微少動作開始時のトルクを大きくすることができる。よって、超音波モータ35の微少動作開始時のレスポンスを向上させることができる。   Further, in the present embodiment, at the time of minute driving, based on the environmental temperature information obtained from the temperature sensor 39, if the environmental temperature is equal to or lower than (or lower than) the predetermined temperature, the drive voltage increase amount and the maximum voltage are increased. Thus, the torque at the start of the minute operation of the ultrasonic motor 35 can be increased. Therefore, it is possible to improve the response at the start of the minute operation of the ultrasonic motor 35.

また、本実施の形態では、フォーカス位置及びズーム位置に応じて停止目標パルス数を変える構成としたことにより、フォーカス位置及びズーム位置に応じた高精度なレンズ駆動を行うことができる。   Further, in the present embodiment, by adopting a configuration in which the stop target pulse number is changed according to the focus position and zoom position, it is possible to perform highly accurate lens driving according to the focus position and zoom position.

なお、本実施の形態では、MFを行うためにレンズ鏡筒45の円筒面に回転自在にフォーカスリング67を備えた構成としたが、少なくとも撮影者が手動でMF操作を行うことができれば、回転リング式の操作手段に限らない。例えば、レバー式やボタン式の操作手段でも実現することができる。   In the present embodiment, in order to perform MF, the focus ring 67 is rotatably provided on the cylindrical surface of the lens barrel 45. However, at least if the photographer can manually perform MF operation, the rotation is performed. It is not limited to the ring type operation means. For example, it can be realized by lever type or button type operation means.

また、本実施の形態では、レンズ交換型のデジタルカメラを一例として挙げて説明したが、レンズ一体型のデジタルカメラにも応用可能である。   In this embodiment, the lens interchangeable digital camera is described as an example, but the present invention can also be applied to a lens integrated digital camera.

〔付記1〕
本発明の撮像装置は、フォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを移動させる超音波モータとを備えた撮像装置であって、撮影者による手動のフォーカス操作を受け付ける操作手段と、前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、前記操作量検出手段で検出した操作量に応じて前記超音波モータの駆動電圧を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操作手段における操作量が所定値未満であれば、前記超音波モータの駆動開始時、前記超音波モータの駆動電圧を段階的に上昇させるものである。
[Appendix 1]
An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus that includes a focus lens and an ultrasonic motor that moves the focus lens, an operation unit that receives a manual focus operation by a photographer, and an operation amount of the operation unit. An operation amount detection means for detecting; and a control means for controlling a drive voltage of the ultrasonic motor in accordance with the operation amount detected by the operation amount detection means, wherein the control means has a predetermined operation amount in the operation means. If the value is less than the value, the driving voltage of the ultrasonic motor is increased stepwise when the driving of the ultrasonic motor is started.

この構成によれば、最大電圧以下の駆動電圧で超音波モータを駆動することができるので、消費電力を低減させることができる。   According to this configuration, since the ultrasonic motor can be driven with a driving voltage that is equal to or lower than the maximum voltage, power consumption can be reduced.

また、駆動電圧を固定値に設定して駆動周波数をスイープ(段階的に下げる)させる制御に比べて、電圧制御の分解能が高いため、超音波モータ35の回転速度制御を高精度に行うことができる。   Further, since the resolution of the voltage control is higher than the control in which the drive voltage is set to a fixed value and the drive frequency is swept (stepped down), the rotational speed control of the ultrasonic motor 35 can be performed with high accuracy. it can.

なお、本実施の形態におけるフォーカスリング67は、本発明における操作手段の一例である。また、フォーカスリングセンサー30は、操作量検出手段の一例である。また、レンズマイコン20は、制御手段の一例である。   Note that the focus ring 67 in the present embodiment is an example of the operating means in the present invention. The focus ring sensor 30 is an example of an operation amount detection unit. The lens microcomputer 20 is an example of a control unit.

〔付記2〕
本発明の撮像装置において、前記制御手段は、前記超音波モータの駆動電圧を段階的に上昇させている時に前記フォーカスレンズが移動を開始すると、前記フォーカスレンズが移動し始めた時の駆動電圧を維持する構成とすることができる。
[Appendix 2]
In the imaging apparatus according to the aspect of the invention, when the focus lens starts moving when the drive voltage of the ultrasonic motor is increased stepwise, the control unit determines the drive voltage when the focus lens starts to move. It can be set as the structure maintained.

この構成によれば、微少駆動の際、超音波モータの最低回転速度で駆動することができ、フォーカスレンズが目標のレンズ停止位置をオーバーランしてしまう現象を大幅に低減させることができ、高速かつ高精度な位置制御を行うことができる。また、本実施の形態では、超音波モータを駆動可能な最低電圧で駆動するため、消費電力を抑えることができる。   According to this configuration, at the time of minute driving, the ultrasonic motor can be driven at the minimum rotation speed, and the phenomenon that the focus lens overruns the target lens stop position can be greatly reduced, and high speed can be achieved. In addition, highly accurate position control can be performed. In this embodiment, since the ultrasonic motor is driven at the lowest voltage that can be driven, power consumption can be suppressed.

〔付記3〕
本発明の撮像装置において、前記制御手段は、前記超音波モータの駆動電圧が最大電圧に到達した時に前記超音波モータが動作しない場合、前記超音波モータの駆動周波数を段階的に制御する構成とすることができる。
[Appendix 3]
In the imaging apparatus of the present invention, the control means controls the drive frequency of the ultrasonic motor stepwise when the ultrasonic motor does not operate when the drive voltage of the ultrasonic motor reaches a maximum voltage. can do.

この構成によれば、超音波モータが駆動電圧のスイープで動作しない場合、超音波モータの駆動周波数をスイープさせることで、超音波モータを確実に動作させることができる。   According to this configuration, when the ultrasonic motor does not operate by sweeping the driving voltage, the ultrasonic motor can be reliably operated by sweeping the driving frequency of the ultrasonic motor.

〔付記4〕
本発明の撮像装置は、記憶手段を、さらに備え、前記記憶手段は、前記フォーカスレンズと前記超音波モータとを結合している機構部品のバックラッシュを取り除くために必要な、前記超音波モータの駆動時間の情報が書き込まれ、前記制御手段は、前記操作手段の回転方向が反転したこと及び前記操作手段における操作量が所定値未満であることを検出すると、前記超音波モータの駆動電圧を段階的に上昇させ、前記駆動時間に基づき前記超音波モータの駆動電圧を最大電圧に設定する構成とすることができる。
[Appendix 4]
The imaging apparatus according to the present invention further includes a storage unit, and the storage unit includes the ultrasonic motor, which is necessary for removing backlash of a mechanical component that couples the focus lens and the ultrasonic motor. When the drive time information is written and the control means detects that the rotation direction of the operation means is reversed and the operation amount in the operation means is less than a predetermined value, the control means steps the drive voltage of the ultrasonic motor. The driving voltage of the ultrasonic motor can be set to the maximum voltage based on the driving time.

この構成によれば、超音波モータの回転速度が上がりすぎるのを防ぐことができる。すなわち、超音波モータを駆動させてバックラッシュを取り除いている期間は、フォーカスレンズが動き出さないため、駆動電圧を最大電圧までスイープさせた後は駆動周波数をスイープさせる制御に入り、超音波モータの回転速度が上がりすぎてしまう可能性がある。本発明では、超音波モータの回転方向反転時、電圧スイープ後に所定のヒス時間については駆動電圧及び駆動周波数をスイープさせない制御としたことで、超音波モータの回転速度が上がりすぎないようにしている。   According to this configuration, it is possible to prevent the rotational speed of the ultrasonic motor from being excessively increased. In other words, the focus lens does not start during the period when the ultrasonic motor is driven and the backlash is removed. Therefore, after the drive voltage is swept to the maximum voltage, the drive frequency is swept and the ultrasonic motor is rotated. The speed may increase too much. In the present invention, when the rotation direction of the ultrasonic motor is reversed, control is performed so that the drive voltage and the drive frequency are not swept for a predetermined hysteresis time after the voltage sweep, so that the rotation speed of the ultrasonic motor is not excessively increased. .

なお、本実施の形態におけるレンズマイコン20内のメモリ及び不揮発性メモリ52は、本発明の記憶手段の一例である。   The memory in the lens microcomputer 20 and the nonvolatile memory 52 in the present embodiment are an example of the storage unit of the present invention.

〔付記5〕
本発明の撮像装置は、環境温度を測定可能な温度測定手段を、さらに備え、前記制御手段は、前記温度測定手段で測定された温度に応じて、前記超音波モータの駆動電圧の単位時間当たりの上昇量を変更する構成とすることができる。
[Appendix 5]
The imaging apparatus according to the present invention further includes a temperature measuring unit capable of measuring an environmental temperature, and the control unit per unit time of the driving voltage of the ultrasonic motor according to the temperature measured by the temperature measuring unit. It can be set as the structure which changes the raise amount of.

この構成により、環境温度が低温である時に超音波モータの微少動作開始時のトルクを大きくすることができ、超音波モータの微少動作開始時のレスポンスを向上させることができる。   With this configuration, it is possible to increase the torque at the start of the minute operation of the ultrasonic motor when the environmental temperature is low, and improve the response at the start of the minute operation of the ultrasonic motor.

なお、本実施の形態の温度センサー39は、本発明の温度測定手段の一例である。   The temperature sensor 39 according to the present embodiment is an example of a temperature measuring unit according to the present invention.

〔付記6〕
本発明の撮像装置において、前記超音波モータの回転量を検出し検出信号を出力する回転量検出手段を、さらに備え、前記制御手段は、前記超音波モータを駆動している時、前記回転量検出手段から出力される検出信号のパルス数をカウントし、前記パルス数が目標パルス数になると前記超音波モータの駆動を停止させ、前記フォーカスレンズの位置に応じて、前記目標パルス数を変更する構成とすることができる。
[Appendix 6]
The imaging apparatus according to the present invention further includes a rotation amount detection unit that detects a rotation amount of the ultrasonic motor and outputs a detection signal, and the control unit rotates the rotation amount when driving the ultrasonic motor. The number of pulses of the detection signal output from the detection means is counted, and when the number of pulses reaches the target number of pulses, the driving of the ultrasonic motor is stopped and the number of target pulses is changed according to the position of the focus lens. It can be configured.

この構成により、フォーカス位置に応じて高精度なレンズ駆動を行うことができる。   With this configuration, highly accurate lens driving can be performed according to the focus position.

なお、本実施の形態において回転量検出部47は、本発明における回転量検出手段の一例である。   In the present embodiment, the rotation amount detection unit 47 is an example of a rotation amount detection means in the present invention.

〔付記7〕
本発明の撮像装置は、ズームレンズを、さらに備え、前記制御手段は、前記ズームレンズの位置に応じて、前記目標パルス数を変更する構成とすることができる。
[Appendix 7]
The imaging device of the present invention may further include a zoom lens, and the control unit may change the target pulse number according to the position of the zoom lens.

この構成により、フォーカス位置及びズーム位置に応じて高精度なレンズ駆動を行うことができる。   With this configuration, highly accurate lens driving can be performed in accordance with the focus position and zoom position.

本発明は、デジタルスチルカメラなどの撮像装置に有用である。   The present invention is useful for an imaging apparatus such as a digital still camera.

実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device in an embodiment モータ駆動回路の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the motor drive circuit 超音波モータの駆動周波数の特性を示す特性図Characteristic chart showing characteristics of drive frequency of ultrasonic motor 電圧変化時における超音波モータの駆動周波数の特性を示す特性図Characteristic diagram showing the characteristics of the driving frequency of the ultrasonic motor when the voltage changes 撮影時の動作の流れを示すフローチャートFlow chart showing the flow of operations during shooting フォーカスリングの回転速度と超音波モータのロータの回転速度との関係を示す特性図Characteristic diagram showing the relationship between the rotational speed of the focus ring and the rotational speed of the rotor of the ultrasonic motor 超音波モータの消費電力の時間的変化を示す特性図Characteristic diagram showing temporal change of power consumption of ultrasonic motor MFモード時における通常駆動モードと微少駆動モードとの切り換えの流れを示すフローチャートA flowchart showing a flow of switching between the normal drive mode and the minute drive mode in the MF mode. 微少駆動モードにおける超音波モータの駆動電圧及び駆動周波数の制御を示すタイミングチャートTiming chart showing control of drive voltage and drive frequency of ultrasonic motor in minute drive mode 微少駆動モードにおける超音波モータの駆動電圧及び駆動周波数の制御を示すタイミングチャートTiming chart showing control of drive voltage and drive frequency of ultrasonic motor in minute drive mode 微少駆動モードにおける超音波モータの駆動電圧及び駆動周波数の制御を示すタイミングチャートTiming chart showing control of drive voltage and drive frequency of ultrasonic motor in minute drive mode 微少駆動モードにおける超音波モータの駆動電圧及び駆動周波数の制御を示すタイミングチャートTiming chart showing control of drive voltage and drive frequency of ultrasonic motor in minute drive mode 微少駆動モードにおける全体の動作の流れを示すフローチャートFlow chart showing the overall operation flow in the minute drive mode

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラシステム(撮像装置)
2 交換レンズ
3 カメラ本体
20 レンズマイコン(制御手段)
30 フォーカスリングセンサー(操作量検出手段)
35 超音波モータ
39 温度センサー(温度測定手段)
67 フォーカスリング(操作手段)
1 Camera system (imaging device)
2 Interchangeable lens 3 Camera body 20 Lens microcomputer (control means)
30 Focus ring sensor (operation amount detection means)
35 Ultrasonic motor 39 Temperature sensor (temperature measuring means)
67 Focus ring (operating means)

Claims (7)

フォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを移動させる超音波モータとを備えた撮像装置であって、
撮影者による手動のフォーカス操作を受け付ける操作手段と、
前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、
前記操作量検出手段で検出した操作量に応じて前記超音波モータの駆動電圧を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記操作手段における操作量が所定値未満であれば、前記超音波モータの駆動開始時、前記超音波モータの駆動電圧を段階的に上昇させる、撮像装置。
An imaging apparatus comprising a focus lens and an ultrasonic motor that moves the focus lens,
Operation means for accepting manual focus operation by the photographer;
An operation amount detection means for detecting an operation amount of the operation means;
Control means for controlling the drive voltage of the ultrasonic motor according to the operation amount detected by the operation amount detection means,
The control means includes
An imaging apparatus that increases the driving voltage of the ultrasonic motor stepwise when the driving of the ultrasonic motor is started if the operation amount in the operating means is less than a predetermined value.
前記制御手段は、
前記超音波モータの駆動電圧を段階的に上昇させている時に前記フォーカスレンズが移動を開始すると、前記フォーカスレンズが移動し始めた時の駆動電圧を維持する、請求項1記載の撮像装置。
The control means includes
The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the focus lens starts moving while the drive voltage of the ultrasonic motor is gradually increased, the drive voltage when the focus lens starts to move is maintained.
前記制御手段は、
前記超音波モータの駆動電圧が最大電圧に到達した時に前記超音波モータが動作しない場合、前記超音波モータの駆動周波数を段階的に制御する、請求項1記載の撮像装置。
The control means includes
The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the ultrasonic motor does not operate when the driving voltage of the ultrasonic motor reaches a maximum voltage, the driving frequency of the ultrasonic motor is controlled stepwise.
記憶手段を、さらに備え、
前記記憶手段は、
前記フォーカスレンズと前記超音波モータとを結合している機構部品のバックラッシュを取り除くために必要な、前記超音波モータの駆動時間の情報が書き込まれ、
前記制御手段は、
前記操作手段の回転方向が反転したこと及び前記操作手段における操作量が所定値未満であることを検出すると、前記超音波モータの駆動電圧を段階的に上昇させ、
前記駆動時間に基づき前記超音波モータの駆動電圧を最大電圧に設定する、請求項1記載の撮像装置。
A storage means,
The storage means
Information on the driving time of the ultrasonic motor necessary for removing backlash of a mechanical component that couples the focus lens and the ultrasonic motor is written,
The control means includes
When detecting that the rotation direction of the operation means is reversed and that the operation amount in the operation means is less than a predetermined value, the drive voltage of the ultrasonic motor is increased stepwise,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the driving voltage of the ultrasonic motor is set to a maximum voltage based on the driving time.
環境温度を測定可能な温度測定手段を、さらに備え、
前記制御手段は、
前記温度測定手段で測定された温度に応じて、前記超音波モータの駆動電圧の単位時間当たりの上昇量を変更する、請求項1記載の撮像装置。
A temperature measuring means capable of measuring the environmental temperature is further provided,
The control means includes
The imaging apparatus according to claim 1, wherein an increase amount per unit time of the driving voltage of the ultrasonic motor is changed according to the temperature measured by the temperature measuring unit.
前記超音波モータの回転量を検出し検出信号を出力する回転量検出手段を、さらに備え、
前記制御手段は、
前記超音波モータを駆動している時、前記回転量検出手段から出力される検出信号のパルス数をカウントし、前記パルス数が目標パルス数になると前記超音波モータの駆動を停止させ、
前記フォーカスレンズの位置に応じて、前記目標パルス数を変更する、請求項1記載の撮像装置。
A rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the ultrasonic motor and outputting a detection signal;
The control means includes
When driving the ultrasonic motor, the number of pulses of the detection signal output from the rotation amount detection means is counted, and when the pulse number reaches the target pulse number, the driving of the ultrasonic motor is stopped,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the target pulse number is changed according to a position of the focus lens.
ズームレンズを、さらに備え、
前記制御手段は、
前記ズームレンズの位置に応じて、前記目標パルス数を変更する、請求項6記載の撮像装置。
A zoom lens,
The control means includes
The imaging apparatus according to claim 6, wherein the target pulse number is changed according to a position of the zoom lens.
JP2007328673A 2007-12-20 2007-12-20 Imaging device Expired - Fee Related JP5028247B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007328673A JP5028247B2 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007328673A JP5028247B2 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009151081A true JP2009151081A (en) 2009-07-09
JP5028247B2 JP5028247B2 (en) 2012-09-19

Family

ID=40920286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007328673A Expired - Fee Related JP5028247B2 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5028247B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8611739B2 (en) 2009-09-17 2013-12-17 Panasonic Corporation Focus adjusting apparatus and imaging apparatus
JP2014087150A (en) * 2012-10-23 2014-05-12 Nikon Corp Drive device for vibration actuator and optical equipment
JP2015011315A (en) * 2013-07-02 2015-01-19 オリンパス株式会社 Imaging device
JP2017138515A (en) * 2016-02-04 2017-08-10 キヤノン株式会社 Imaging control apparatus and control method thereof
JP2018189828A (en) * 2017-05-08 2018-11-29 キヤノン株式会社 Control device, lens barrel, and imaging apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06165590A (en) * 1992-11-26 1994-06-10 Canon Inc Object driver
JPH09306062A (en) * 1996-05-14 1997-11-28 Sony Corp Motor drive device and motor drive method
JPH11196585A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Asmo Co Ltd Ultrasonic motor drive circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06165590A (en) * 1992-11-26 1994-06-10 Canon Inc Object driver
JPH09306062A (en) * 1996-05-14 1997-11-28 Sony Corp Motor drive device and motor drive method
JPH11196585A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Asmo Co Ltd Ultrasonic motor drive circuit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8611739B2 (en) 2009-09-17 2013-12-17 Panasonic Corporation Focus adjusting apparatus and imaging apparatus
JP2014087150A (en) * 2012-10-23 2014-05-12 Nikon Corp Drive device for vibration actuator and optical equipment
JP2015011315A (en) * 2013-07-02 2015-01-19 オリンパス株式会社 Imaging device
US9794470B2 (en) 2013-07-02 2017-10-17 Olympus Corporation Photographing apparatus and interchangeable lens control method
JP2017138515A (en) * 2016-02-04 2017-08-10 キヤノン株式会社 Imaging control apparatus and control method thereof
JP2018189828A (en) * 2017-05-08 2018-11-29 キヤノン株式会社 Control device, lens barrel, and imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP5028247B2 (en) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5411975B2 (en) Camera system
JP5604293B2 (en) Camera system
US8724012B2 (en) Camera body and camera system using driving method information indicating capability of controlling focus lens
US9113069B2 (en) Imaging apparatus having an attached interchangeable lens
JP5302654B2 (en) Imaging device, interchangeable lens unit, camera body, ultrasonic motor drive device
US8098323B2 (en) Camera system and camera body
US20100033587A1 (en) Imaging device and camera
JP2017147720A (en) Imaging device having zoom mechanism and interchangeable lens
JP2009075419A (en) Camera system and interchangeable lens
JP5028247B2 (en) Imaging device
JP2008276131A (en) Camera system
US8553135B2 (en) Camera system and camera body
US8488226B2 (en) Optical apparatus
JP4901093B2 (en) Digital camera
US11953819B2 (en) Lens apparatus and image pickup apparatus
US20110109788A1 (en) Camera system and interchangeable lens
WO2009139188A1 (en) Image pickup system and camera body and replaceable lens
JP2013024900A (en) Lens control device of optical apparatus
JP5241396B2 (en) Optical member control device and control method, lens barrel, imaging device, and control method
US8351777B2 (en) Image pickup apparatus having focusing function and its control method
JP2009210784A (en) Imaging apparatus
JP2010061067A (en) Camera
JP2005062686A (en) Mirror drive system
JP2021179497A (en) Motor control device, optical device, image pickup device and lens device
JP2007193212A (en) Zoom lens

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120614

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120625

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5028247

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees