(57)【要約】【課題】振動アクチュエータから発生する異音を抑制することができる駆動装置、レンズ鏡筒、カメラを提供する。【解決手段】駆動装置３０は、振動子２２に設けられた圧電素子２４に交番信号を印加して、振動子２２を振動させて駆動力を発生する超音波モータ２０を制御する装置であって、１次側巻線４１ａ、５１ａに直流電源を接続し、２次側巻線４１ｂ、５１ｂから圧電素子２４に電圧を供給するトランス４１、５１と、トランスの１次側巻線に流れる電流を繰り返しオンオフする１次側ＦＥＴ４２、５２と、トランスの２次側巻線に流れる電流を繰り返しオンオフする２次側ＦＥＴ４３、５３と、１次側ＦＥＴ４２、５２及び２次側ＦＥＴ４３、５３のオンオフを制御する制御部３１とを備え、制御部３１は、超音波モータ２０を停止させている場合又は駆動開始する場合に、１次側ＦＥＴ４２、５２のオン状態の時間を変動させることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体に設けられた圧電体に交番信号を印加して、前記振動体を振動させて駆動力を発生する振動アクチュエータを制御する駆動装置であって、
１次側巻線に直流電源を接続し、２次側巻線から前記圧電体に電圧を供給するトランスと、
前記トランスの１次側巻線に流れる電流を繰り返しオンオフする第１スイッチング部と、
前記トランスの２次側巻線に流れる電流を繰り返しオンオフする第２スイッチング部と、
前記第１スイッチング部及び前記第２スイッチング部のオンオフを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記振動アクチュエータを停止させている場合又は駆動開始する場合に、前記第１スイッチング部のオン状態の時間を時間の経過とともに変動させること、
を特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記制御部は、前記振動アクチュエータを停止させている場合に、前記第１スイッチング部のオン状態の時間を短くなるように変動させること、
を特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の駆動装置において、
前記制御部は、前記振動アクチュエータを駆動開始させる場合に、前記第１スイッチング部のオン状態の時間を長くなるように変動させること、
を特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の駆動装置において、
前記第２スイッチング部のオン状態の時間は、前記振動アクチュエータの駆動周期以下の時間であること、
を特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の駆動装置において、
前記第２スイッチング部のオン状態の時間は、前記トランスのインダクタンスの値と、前記圧電体のコンデンサ容量に基づいて決定されること、
を特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の駆動装置を備えること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項６に記載のレンズ鏡筒を備えること、
を特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒、カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動アクチュエータの駆動装置は、振動アクチュエータに入力する交番信号の位相差を変化させ、振動アクチュエータに発生する駆動トルクを制御することによって、急激なトルク変動による異音の発生を抑制していた（例えば、特許文献１）。
しかし、特許文献１の駆動装置は、振動アクチュエータに駆動電圧を印加した場合や、駆動電圧を遮断した場合において振動アクチュエータから異音が発生してしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、振動アクチュエータから発生する異音を抑制することができる駆動装置、レンズ鏡筒、カメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、第１の発明は、振動体に設けられた圧電体に交番信号を印加して、前記振動体を振動させて駆動力を発生する振動アクチュエータを制御する駆動装置であって、１次側巻線に直流電源を接続し、２次側巻線から前記圧電体に電圧を供給するトランスと、前記トランスの１次側巻線に流れる電流を繰り返しオンオフする第１スイッチング部と、前記トランスの２次側巻線に流れる電流を繰り返しオンオフする第２スイッチング部と、前記第１スイッチング部及び前記第２スイッチング部のオンオフを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記振動アクチュエータを停止させている場合又は駆動開始する場合に、前記第１スイッチング部のオン状態の時間を時間の経過とともに変動させること、を特徴とする駆動装置である。
第２の発明は、第１の発明の駆動装置において、前記制御部は、前記振動アクチュエータを停止させている場合に、前記第１スイッチング部のオン状態の時間を短くなるように変動させること、を特徴とする駆動装置である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に記載の駆動装置において、前記制御部は、前記振動アクチュエータを駆動開始させる場合に、前記第１スイッチング部のオン状態の時間を長くなるように変動させること、を特徴とする駆動装置である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの駆動装置において、前記第２スイッチング部のオン状態の時間は、前記振動アクチュエータの駆動周期以下の時間であること、を特徴とする駆動装置である。
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの駆動装置において、前記第２スイッチング部のオン状態の時間は、前記トランスのインダクタンスの値と、前記圧電体のコンデンサ容量に基づいて決定されること、を特徴とする駆動装置である。
【０００６】
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの駆動装置を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【０００７】
第７の発明は、第６の発明のレンズ鏡筒を備えること、を特徴とするカメラである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、振動アクチュエータから発生する異音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のカメラ１の全体構成を説明する概略図である。
【図２】実施形態の超音波モータ２０の構成を説明する図である。
【図３】実施形態の圧電素子２４の電極パターンＡ相、Ｂ相の構成を説明する図である。
【図４】実施形態の超音波モータ２０に接続される駆動装置３０の構成を説明する図である。
【図５】実施形態の超音波モータ２０に印加される交番信号の駆動周波数ｆと、超音波モータ２０の回転数ｎとの関係を示す図である。
【図６】実施形態の超音波モータ２０の駆動時における駆動装置３０の各部の信号波形を示す図である。
【図７】実施形態の超音波モータ２０の停止時及び駆動開始時における駆動装置３０の各部の信号波形を示す図である。
【図８】比較例の駆動装置１３０の全体構成を説明する図である。
【図９】超音波モータの停止時及び駆動開始時における比較例の駆動装置１３０の各部の信号波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態のカメラ１の全体構成を説明する概略図である。
図２は、実施形態の超音波モータ２０の構成を説明する図である。
図３は、実施形態の圧電素子２４の電極パターンＡ相、Ｂ相の構成を説明する図である。
図４は、実施形態の超音波モータ２０に接続される駆動装置３０の構成を説明する図である。
なお、図１において、カメラ１の前後方向（光軸方向）をＺ方向とし、左右方向をＸ方向とし、鉛直方向をＹ方向とする。
【００１１】
カメラ１は、図１に示すように、撮像素子３を有するカメラ筐体２と、レンズ鏡筒１０とを備え、被写体の静止画だけでなく動画も撮影することができるデジタルカメラである。
レンズ鏡筒１０は、カメラ筐体２と着脱可能な交換レンズである。レンズ鏡筒１０は、レンズ１１、カム筒部１２、位置検出部１３、超音波モータ２０（振動アクチュエータ）、駆動装置３０等を備えている。なお、レンズ鏡筒１０は、カメラ筐体２と一体型としてもよい。
【００１２】
レンズ１１は、カム筒部１２に保持されており、超音波モータ２０の駆動力によって、光軸方向（Ｚ方向）に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズである。
カム筒部１２は、超音波モータ２０の回転子２１（後述する）と接続されており、超音波モータ２０の回転運動を、光軸方向（Ｚ方向）への直動運動に変換し、レンズ１１を光軸方向（Ｚ方向）に移動可能にする。
位置検出部１３は、光軸方向（Ｚ方向）に移動するレンズ１１の位置を検出するフィードバック制御用のセンサであり、例えば磁気センサ（ＭＲセンサ）である。
【００１３】
超音波モータ２０は、図２（ａ）に示すように、円環状の回転式の進行波型超音波モータであり、円環状の回転子２１と、その回転子２１と加圧接触する円環状の振動子２２（振動体）とから構成される。
振動子２２は、円環状の弾性体２３と、その弾性体２３に接合された円環状の圧電素子２４（圧電体）とから構成されている。
弾性体２３は、回転子２１と加圧接触する面に櫛歯が設けられた弾性部材である。
【００１４】
圧電素子２４は、弾性体２３の回転子２１との接触面とは反対側の面に接合されており、２相からなる電極パターンＡ相、Ｂ相を有する。電極パターンＡ相、Ｂ相は、図３に示すように、それぞれが円周方向に極性が交互に異なるように分極されている。
超音波モータ２０は、図３に示すように、圧電素子２４の電極パターンＡ相、Ｂ相に、それぞれ位相の異なる２相の交番信号を印加して、振動子２２に進行性の振動波を発生させ、振動子２２に加圧接触された回転子２１がその振動波に励振されることで、円周方向（正転方向Ｇ、反転方向Ｈ）に回転する駆動力を発生する。
【００１５】
駆動装置３０は、図４に示すように、超音波モータ２０の駆動を制御する装置である。駆動装置３０は、制御部３１、駆動回路部３２、電源部３３、信号処理部３４等を備える。
制御部３１は、駆動装置３０の各部を統括制御する制御回路であり、例えばＣＰＵ等から構成される。制御部３１は、不図示の記憶部に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。制御部３１は、駆動回路部３２、信号処理部３４等に接続される。
【００１６】
制御部３１は、駆動回路部３２を介して超音波モータ２０の駆動動作を制御する。具体的には、制御部３１は、超音波モータ２０の圧電素子２４の各電極パターンＡ相、Ｂ相に印加される交番信号の位相差及び駆動周波数を変化させて、超音波モータ２０の駆動動作を制御する。
また、制御部３１は、信号処理部３４を介して入力した位置検出部１３の検出信号に基づいて、超音波モータ２０の駆動動作を制御する駆動パルスを生成し、駆動回路部３２に設けられたＡ相回路部４０、Ｂ相回路部５０（後述する）に出力する。
【００１７】
駆動回路部３２は、圧電素子２４の各電極パターンＡ相、Ｂ相の電極に接続されており、制御部３１から入力した駆動パルスに基づいて、電源部３３から入力した電力を所定の位相差及び所定の駆動周波数に設定された交番信号に変換して圧電素子２４に出力する回路である。駆動回路部３２は、圧電素子２４のＡ相の電極パターンに接続されるＡ相回路部４０と、Ｂ相の電極パターンに接続されるＢ相回路部５０とを有する。
Ａ相回路部４０は、トランス４１、１次側ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４２、２次側ＦＥＴ４３、１次側ダイオード４４、２次側ダイオード４５等から構成され、制御部３１から出力される駆動パルスに基づいて圧電素子２４のＡ相の電極パターンに交番信号を印加する。
【００１８】
Ｂ相回路部５０は、トランス５１、１次側ＦＥＴ５２、２次側ＦＥＴ５３、１次側ダイオード５４、２次側ダイオード５５等から構成され、制御部３１から送信される駆動パルスに基づいて圧電素子２４のＢ相の電極パターンに交番信号を印加する。
駆動回路部３２は、Ａ相回路部４０、Ｂ相回路部５０のそれぞれに設けられる各ＦＥＴ４２、４３、５２、５３のオンオフ動作に基づいて圧電素子２４に印加する交番信号の周波数を変化させる。
電源部３３は、駆動回路部３２を介して超音波モータ２０に電力を供給する直流電源回路である。
信号処理部３４は、位置検出部１３に接続され、位置検出部１３で検出した検出信号に基づいて、レンズ１１の位置情報を検出して制御部３１に出力する。
【００１９】
次に、超音波モータ２０の特性について説明する。
図５は、実施形態の超音波モータ２０に印加される交番信号の駆動周波数ｆと、超音波モータ２０の回転数ｎとの関係を示す図である。
図５に示すように、超音波モータ２０は、駆動周波数ｆを、ｆｒからｆｂの間を変化させることで、その回転数ｎを変化させることができる。具体的には、超音波モータ２０は、その駆動周波数ｆをｆｂから低周波側に変化させると、回転数ｎが上昇する特性を有する。例えば、駆動周波数ｆ＝ｆ１の場合、回転数はｎ＝ｎ１となり、ｆ＝ｆ２の場合、ｎ＝ｎ２となる（ｆ１＞ｆ２、ｎ２＞ｎ１）。
【００２０】
ここで、図５中のｆｒは、超音波モータ２０の振動子２２の機械的な共振周波数である。また、ｆｂは、超音波モータ２０の回転子２１が駆動状態から停止状態に変化する周波数である。超音波モータ２０の制御の安定性等を考慮して駆動周波数ｆと、ｆｒとの関係は、一般にｆｒ＜ｆであることが望ましく、超音波モータ２０の制御では、図５中のｆｒよりも右肩下がりの特性を利用する。
【００２１】
次に、超音波モータ２０の駆動状態について説明する。
図６は、実施形態の超音波モータ２０の駆動状態における駆動装置３０の各部の信号波形を示す図である。
図６（ａ）は、制御部３１から出力され各回路部４０、５０の１次側ＦＥＴ４２、５２にそれぞれ入力されるＡ相、Ｂ相の駆動パルスＡ１、Ｂ１を示す図である。図６（ｂ）は、制御部３１から出力され各回路部４０、５０の２次側ＦＥＴ４３、５３にそれぞれ入力されるＡ相、Ｂ相の駆動パルスＡ２、Ｂ２を示す図である。図６（ｃ）は、Ａ相回路部、Ｂ相回路部のトランス４１、５１の１次側巻線４１ａ、５１ａ及び１次側ＦＥＴ４２、５２間の各電圧値ＶｐＡ、ＶｐＢを示す図である。図６（ｄ）は、Ａ相回路部４０、Ｂ相回路部５０の各トランス４１、５１の１次側巻線４１ａ、５１ａにそれぞれ流れる電流値ＩＡ、ＩＢを示す図である。図６（ｅ）は、超音波モータ２０の各電極パターンＡ相、Ｂ相にそれぞれ入力される駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢを示す図である。
ここで、超音波モータ２０の駆動状態とは、超音波モータ２０が定常的に回転している状態だけでなく、所定の回転数に加速したり減速したりする状態をも含むものであり、回転が停止している状態は含まれない。
【００２２】
なお、図６は、横軸が時間ｔを示しており、超音波モータ２０の駆動周波数ｆは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す駆動パルスの周期（ｔ１−ｔ３間の時間）に基づくものである。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）の縦軸は、各駆動パルスのＨｉｇｈ（Ｈ）又はＬｏｗ（Ｌ）の状態を示しており、各回路部４０、５０の各ＦＥＴは、Ｈｉｇｈ状態の駆動パルスを入力している間はオン状態になり、Ｌｏｗ状態の駆動パルスを入力している間はオフ状態になる。なお、時間ｔ２は、駆動パルスＡ１、Ｂ１がＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に切り替わる時間を示し、時間ｔ４は、駆動パルスＡ２、Ｂ２がＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に切り替わる時間を示す。
図６（ｃ）及び図６（ｅ）の縦軸は、電圧値を示し、図６（ｄ）の縦軸は、電流値を示す。
【００２３】
図６（ｂ）に示す２次側ＦＥＴ４３、５３に出力される駆動パルスＡ２、Ｂ２のＨｉｇｈ状態の時間（ｔ１−ｔ４間の時間）は、トランス４１、５１のインダクタンスの値と、圧電素子２４のコンデンサ容量に基づいて決定される。より具体的には、ｔ１−ｔ４間の時間は、トランス４１、５１の２次側巻線４１ｂ、５１ｂのインダクタンスＬｔと、超音波モータ２０の圧電素子２４のコンデンサ容量Ｃｐとの共振周波数に依存する時間であり、外部から変更することができない値である。これに対し、各駆動パルスのｔ１−ｔ３間の時間は、上述したように、駆動周波数ｆによって決定される時間なので、駆動周波数ｆを変動させることにより変化する値である。
インダクタンスＬｔ及びコンデンサ容量Ｃｐの値は、周囲温度や超音波モータ２０の駆動状態に応じて変化する。そのため、本実施形態の駆動装置３０は、予め不図示の記憶部等に、ｔ１−ｔ４間の時間を補正する補正テーブルを保存している。なお、駆動パルスＡ２、Ｂ２のＨｉｇｈ状態の時間（ｔ１−ｔ４間の時間）は、上記駆動周波数ｆによって決定される時間（ｔ１−ｔ３間の時間）以下の時間である。
【００２４】
超音波モータ２０が所定の回転数ｎで定常的に回転している場合、図６に示すように、駆動装置３０の制御部３１は、回転数ｎに対応した駆動周波数ｆの駆動パルスを駆動回路部３２に出力している。より具体的には、制御部３１は、上述したように、Ａ相回路部４０の１次側ＦＥＴ４２、２次側ＦＥＴ４３に、それぞれ駆動パルスＡ１、Ａ２を出力し、Ｂ相回路部５０の１次側ＦＥＴ５２、２次側ＦＥＴ５３に、それぞれ駆動パルスＢ１、Ｂ２を出力する。
各ＦＥＴは、入力した駆動パルスに基づいてそれぞれが繰り返しオンオフ動作を行う。具体的には、Ａ相回路部４０の１次側ＦＥＴ４２は、駆動パルスＡ１に基づいて繰り返しオンオフ動作を行い、２次側ＦＥＴ４３は、駆動パルスＡ２に基づいて、繰り返しオンオフ動作を行う。同様に、Ｂ相回路部５０の１次側ＦＥＴ５２は、駆動パルスＢ１に基づいて繰り返しオンオフ動作を行い、２次側ＦＥＴ５３は、駆動パルスＢ２に基づいて、繰り返しオンオフ動作を行う。
【００２５】
各ＦＥＴのオンオフ動作に伴い、図６（ｃ）に示すように、Ａ相回路部４０のトランス４１の１次側巻線４１ａと１次側ＦＥＴ４２との間の電圧値ＶｐＡは、駆動周波数ｆに基づいて周期的に変化する。また、図６（ｄ）に示すように、１次側巻線４１ａの電流値ＩＡも、駆動周波数ｆに基づいて周期的に変化する。
同様に、図６（ｃ）に示すように、Ｂ相回路部５０のトランス５１の１次側巻線５１ａと１次側ＦＥＴ５２との間の電圧値ＶｐＢは、駆動周波数ｆに基づいて周期的に変化し、また、１次側巻線５１ａの電流値ＩＢも、図６（ｄ）に示すように、駆動周波数ｆに基づいて周期的に変化する。
これにより、各トランス４１、５１の２次側巻線４１ｂ、５１ｂには、駆動パルスと同じ周波数の駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢが昇圧され、図６（ｅ）に示すように、そのそれぞれが、圧電素子２４の各電極パターンＡ相、Ｂ相に出力され、超音波モータ２０が所定の駆動周波数ｆで回転する。
【００２６】
ここで、制御部３１は、Ａ相回路部４０の１次側ＦＥＴ４２に出力する駆動パルスＡ１を、Ｂ相回路部５０の１次側ＦＥＴ５２に出力する駆動パルスＢ１に対して位相を９０度ずらして出力している。同様に、Ａ相回路部４０の２次側ＦＥＴ４３に出力する駆動パルスＡ２を、Ｂ相回路部５０の２次側ＦＥＴ５３に出力する駆動パルスＢ２に対して位相を９０度ずらして出力している。
【００２７】
また、上述のように、超音波モータ２０が駆動状態である場合、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、駆動パルスＡ１、Ｂ１がＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に切り替わる時間ｔ２は、駆動パルスＡ２、Ｂ２がＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に切り替わる時間ｔ４と等しい、すなわちｔ２＝ｔ４となる。
従って、駆動パルスＡ１及び駆動パルスＡ２は、互いに反転した信号となり、駆動パルスＡ１がＨｉｇｈ状態の場合に、駆動パルスＡ２はＬｏｗ状態となり、駆動パルスＡ１がＬｏｗ状態の場合、駆動パルスＡ２はＨｉｇｈ状態となる。同様に、駆動パルスＢ１及び駆動パルスＢ２も、互いに反転した信号となる。
【００２８】
ここで、上述したように、超音波モータ２０は、一般に駆動周波数ｆをｆｂにすることによって停止状態になるが、このような停止状態においても、超音波モータ２０には駆動電圧が印加されているため、電源部３３の電力が消費されてしまう。そのため、消費電力を低減するために、停止状態にある超音波モータ２０に印荷される駆動電圧を遮断することが考えられるが、この場合、電圧を急激に遮断すると、超音波モータ２０から異音が生じてしまう場合がある。また、超音波モータ２０の駆動開始時に、電圧が遮断された状態から所定の電圧値を急激に立ち上げた場合も同様に、超音波モータ２０から異音が生じてしまう場合がある。
この異音は、主に、超音波モータ２０の圧電素子２４に印加される電圧に含まれる周波数成分の一部と、弾性体２３の固有周波数の一部とが互いに共振してしまうことにより発生する。特に、その周波数が可聴帯域である場合、その異音は、人間の聴覚により認識されてしまうこととなる。
【００２９】
そのため、本実施形態の駆動装置３０では、上述の異音を抑制するために、超音波モータ２０の停止時は、印加する駆動電圧を時間の経過とともに徐々に小さくした上で遮断する制御を行う。また、超音波モータ２０の駆動開始時は、駆動電圧をゼロから徐々に大きくした上で所定の電圧値に立ち上げる制御を行う。以下に、超音波モータ２０の停止時及び駆動開始時における駆動装置３０の駆動電圧の制御について説明する。
図７は、実施形態の超音波モータ２０の停止時及び駆動開始時における駆動装置３０の各部の信号波形を示す図である。図７（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図６（ａ）〜（ｅ）に対応する図である。
【００３０】
所定の駆動周波数ｆで駆動している超音波モータ２０を停止させる場合、駆動装置３０の制御部３１は、まず、駆動周波数ｆをｆｂまで上昇させる。駆動周波数ｆを徐々に上昇させると、上述の超音波モータ２０の特性によって（図５参照）、超音波モータ２０の回転数ｎが徐々に低くなり、駆動周波数ｆがｆｂに達したところで、回転数ｎがゼロになり、超音波モータ２０が停止する。このとき、超音波モータ２０の圧電素子２４には、まだ駆動電圧値ＶｍＡ，ＶｍＢが印加された状態である。
【００３１】
次に、制御部３１は、図７に示すように、駆動パルスＡ１、Ｂ１がＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に切り替わる時間ｔ２を、駆動パルスＡ２、Ｂ２がＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に切り替わる時間ｔ４よりも遅くなる（ｔ２＞ｔ４）ように時間の経過とともに徐々に変動させる。こうすることで、制御部３１は、Ｈｉｇｈ状態の時間（ｔ２−ｔ３間の時間）が徐々に短くなる駆動パルスＡ１、Ｂ１を、各１次側ＦＥＴ４１、５１に出力することができる。
このとき、駆動パルスＡ２、Ｂ２のＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に切り替わる時間ｔ４は、上述したように、トランスのインダクタンスＬｔと圧電素子２４のコンデンサ容量とに基づいて決定するので変動しない。従って、駆動パルスＡ２、Ｂ２がＨｉｇｈ状態の時間（ｔ１−ｔ４間の時間）は時間の変動に関係なく一定であり、制御部３１は、この駆動パルスＡ２、Ｂ２を各２次側ＦＥＴ４３、５３に出力する。
【００３２】
各回路部４０、５０の各ＦＥＴは、それぞれが入力した駆動パルスに基づいて、オンオフ動作を行う。すなわち、各回路部４０、５０の１次側ＦＥＴ４２、５２は、Ｈｉｇｈ状態の時間（ｔ２−ｔ３間の時間）が徐々に短くなる駆動パルスＡ１、Ｂ１に応じて、オン状態となる時間が徐々に短くなる。一方、各回路部４０、５０の２次側ＦＥＴ４３、５３は、変動しない時間ｔ４でＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に切り替わる駆動パルスに基づいて、一定の時間（ｔ１−ｔ４間の時間）オン状態となる。
【００３３】
ここで、駆動パルスＡ１、Ｂ１のｔ２−ｔ３間の時間は、各１次側ＦＥＴ４２、５２をオン状態にし、各トランス４１、５１の１次側巻線４１ａ、５１ａに流れた電流をエネルギーとして蓄える期間である。そのため、制御部３１は、このｔ２−ｔ３間の時間を徐々に短くすることにより、蓄えるエネルギーを徐々に減らすことができ、圧電素子２４に印加される駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢを徐々に小さくすることができる。
そして、駆動パルスＡ１、Ｂ１のＨｉｇｈ状態の時間（ｔ２−ｔ３間の時間）がゼロ、すなわちｔ２＝ｔ３になった場合に、制御部３１は、常時Ｌｏｗ状態となる駆動パルスを出力し、超音波モータ２０から異音を発生させることなく、圧電素子２４に印加される駆動電圧を遮断することができる。
【００３４】
次に、駆動電圧が遮断（ＶｍＡ、ＶｍＢ＝０）され、停止状態にある超音波モータ２０を所定の駆動周波数ｆで駆動させる場合について説明する。
この場合、制御部３１は、まず、駆動パルスＡ１、Ｂ１を、常時Ｌｏｗとなる状態から徐々にＨｉｇｈ状態の時間（ｔ２−ｔ３間の時間）が長くなるように時間の経過とともに徐々に変動させて１次側ＦＥＴ４２、５２に出力する。
またこのとき、制御部３１は、この駆動パルスＡ２、Ｂ２をそれぞれ２次側ＦＥＴ４３、５３に出力する。ここで、駆動パルスＡ２、Ｂ２は、Ｈｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に切り替わる時間ｔ４が上述したように変動しないことから、Ｈｉｇｈ状態の時間（ｔ１−ｔ４間の時間）は、時間の変動に関係なく一定である。
【００３５】
各回路部４０、５０の各ＦＥＴは、それぞれが入力した駆動パルスに基づいてオンオフ動作を行う。すなわち、１次側ＦＥＴ４２、５２は、Ｈｉｇｈ状態の時間（ｔ２−ｔ３間の時間）が時間の経過とともに徐々に長くなる駆動パルスＡ１、Ｂ１に応じて、オン状態となる時間を徐々に長くする。一方、２次側ＦＥＴ４３、５３は、時間ｔ４でＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に切り替わる駆動パルスに基づいて、一定の時間（ｔ１−ｔ４間の時間）オン状態となる。
そして、駆動パルスＡ１、Ｂ１のＨｉｇｈ状態に切り替わる時間ｔ２が、駆動パルスＡ２、Ｂ２のＬｏｗ状態に切り替わる時間ｔ４と等しく（ｔ２＝ｔ４）なったとき、制御部３１は、駆動パルスＡ１、Ｂ１のｔ２の変動を停止し、駆動パルスを一次側ＦＥＴ４２、５２に出力する。このとき、駆動パルスＡ１及び駆動パルスＡ２と、駆動パルスＢ１及び駆動パルスＢ２とは、それぞれ図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、互いに反転した信号となる。
それから、制御部３１は、超音波モータ２０の駆動周波数ｆをｆｂから低周波側に所定の周波数まで下げ、超音波モータ２０を所望の回転数ｎで回転させる。
【００３６】
以上より、本実施形態の駆動装置３０は、超音波モータ２０の停止させている場合において、１次側ＦＥＴ４２、５２のオン状態となる時間を徐々に短くし、超音波モータ２０に印加する駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢを時間の経過とともに徐々に小さくした上で遮断する。また、超音波モータ２０の駆動開始する場合においては、１次側ＦＥＴ４２、５２のオン状態となる時間を徐々に長くし、駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢをゼロから徐々に大きくする制御を行う。これにより、駆動電圧の遮断及び投入による超音波モータ２０からの異音の発生を防ぐことができる。
【００３７】
最後に、比較例の超音波モータの駆動装置１３０の駆動電圧の遮断及び投入方法について説明する。
図８は、比較例の駆動装置１３０の全体構成を説明する図である。
図９は、超音波モータの停止時及び駆動開始時における比較例の駆動装置１３０の各部の信号波形を示す図である。図９（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図６（ａ）〜（ｅ）に対応する図である。
【００３８】
図８に示すように、比較例の駆動装置１３０は、制御部１３１、駆動回路部１３２、電源部１３３、信号処理部１３４、パルス発生回路部１３５、スイッチング回路部１３６、１３７等を備える。
比較例の駆動装置１３０は、上述の実施形態の駆動装置３０に比べ、パルス発生回路部１３５及びスイッチング回路部１３６、１３７を備える点で相違している。また、比較例の駆動装置１３０は、駆動回路部１３２のＡ相回路部１４０、Ｂ相回路部１５０ともに２次側ＦＥＴ１４３、１５３の手前に、それぞれインバータ１４６、１５６が設けられている点でも相違する。
【００３９】
比較例の駆動装置１３０は、パルス発生回路部１３５から発生したパルスをスイッチング回路部１３６、１３７に出力する。スイッチング回路部１３６、１３７は、特開２００６−３３３６７８号公報の図２に記載されたスイッチング制御回路４と同様の構成の回路が用いられる。
スイッチング回路部１３６は、パルス発生回路部１３５から入力したパルスと、Ａ相回路部１４０のトランス１４１の１次側巻線１４１ａからの帰還信号に基づいて、Ａ相回路部１４０に入力する駆動パルスＡを生成する。同様に、スイッチング回路部１３７は、パルス発生回路部１３５から入力したパルスと、Ｂ相回路部１５０のトランス１５１の１次側巻線１５１ａからの帰還信号に基づいて、Ｂ相回路部１５０に入力する駆動パルスＢを生成する。
Ａ相回路部１４０は、入力した駆動パルスＡを１次側ＦＥＴ１４２に入力するとともに、インバータ１４６により駆動パルスＡを反転させた上で２次側ＦＥＴ１４３に入力する。同様に、Ｂ相回路部１５０は、入力した駆動パルスＢを１次側ＦＥＴ１５２に入力するとともに、インバータ１５６により駆動パルスＢを反転させた上で２次側ＦＥＴ１５３に入力する。
【００４０】
ここで、上述したように、超音波モータ２０に印加された駆動電圧の遮断時又は投入時に発生する異音は、上記実施形態と同様の方法で駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢを徐々に小さく又は大きくすることによって抑制することができる。
しかし、この比較例の駆動装置１３０の回路構成では、１次側ＦＥＴ１４２、１５２に入力される駆動パルスのＨｉｇｈ状態の時間を短くしようとしても、帰還信号を入力するスイッチング回路部１３６、１３７により、その駆動パルスのＨｉｇｈ状態の時間を適正に短くすることができない。そのため、比較例の駆動装置１３０では、超音波モータ２０から発生する上記異音を十分に抑制することができないおそれがある。
【００４１】
また、比較例の駆動装置１３０は、上述したように、駆動パルスＡ、Ｂをそれぞれ、各回路部１４０、１５０のインバータ１４６、１５６により反転させた上で２次側ＦＥＴ１４３、１５３に入力している。そのため、図９に示すように、１次側ＦＥＴ１４２、１５２に入力される駆動パルスのＨｉｇｈ状態の時間だけでなく、２次側ＦＥＴに入力される駆動パルスのＨｉｇｈ状態の時間も変更することとなる。これにより、圧電素子２４に入力される駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢの波形は、図９（ｅ）に示すように、歪を有した波形、すなわち新たな周波数成分を有した波形となり、超音波モータ２０の弾性体２３との間で共振を生じ、異音を発生させるおそれがある。
【００４２】
これに対して、上述の実施形態の駆動装置３０から出力される駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢの波形は、図７（ｅ）に示すように、歪のない、なだらかな波形を有している。そのため、駆動装置３０は、駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢに含まれる周波数成分と、超音波モータ２０の弾性体２３の固有周波数との間で共振を生じさせることなく、駆動電圧を遮断又は投入することができる。これにより、駆動装置３０は、超音波モータ２０から異音が生じてしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態の駆動装置３０は、図４に示すような構成を有するので、比較例の駆動装置１３０に比して、スイッチング回路部やインバータを省略することができ、装置構成を簡略化することができる。
【００４３】
以上より、本実施形態の駆動装置３０は、超音波モータ２０を停止する場合に、１次側ＦＥＴ４２、５２のオン状態の時間を時間の経過とともに徐々に短くするので、圧電素子２４に印加される駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢを徐々に下げることができる。これにより、駆動装置３０は、駆動電圧を突然遮断する場合に比して、超音波モータ２０から異音が生じてしまうのを抑制することができるとともに、超音波モータ２０の停止時における消費電力を低減することもできる。
また、超音波モータ２０の駆動開始する場合において、駆動装置３０は、１次側ＦＥＴ４２、５２のオン状態の時間を時間の経過とともに徐々に長くするので、圧電素子２４に印加される電圧値を徐々に上げていくことができる。これにより、駆動装置３０は、圧電素子２４に急峻な電圧値が印加されてしまうのを防ぐことができ、超音波モータ２０の駆動開始時において異音が発生してしまうのを抑制することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００４５】
（変形形態）
実施形態において、駆動装置３０は、超音波モータ２０を停止させている場合及び駆動開始する場合に、駆動電圧値ＶｍＡ、ＶｍＢを徐々に変動させる制御を行う例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、超音波モータ２０の回転方向を反転させる場合において、同様の制御を適用してもよい。この場合、制御部３１は、例えば、駆動周波数ｆをｆｂにし、駆動電圧値を徐々に下降させてゼロにした上で、駆動パルスの位相を反転し、再度、駆動電圧値を徐々に所定値に上昇させ、駆動周波数ｆを所定の周波数に変更すればよい。
【符号の説明】
【００４６】
１：カメラ、２０：超音波モータ、２２：振動子、２４：圧電素子、３０：駆動装置、３１：制御部、３２：駆動回路部、３３：電源部、３４：信号処理部、４０：Ａ相回路部、４１：トランス、４２：１次側ＦＥＴ、４３：２次側ＦＥＴ、５０：Ｂ相回路部、５１：トランス、５２：１次側ＦＥＴ、５３：２次側ＦＥＴ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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