(57)【要約】【課題】製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度に制御が可能なアクチュエータ制御装置と、その制御装置を有するレンズ鏡筒および光学装置を提供すること。【解決手段】アクチュエータ９へ駆動信号を出力する駆動部１２と、アクチュエータ９の駆動速度を検出する検出部１０と、駆動信号の周波数と駆動速度との関係を示す特性データを記憶する記憶手段１６と、記憶手段１６に記憶された特性データに基づいて駆動部１２から出力する駆動信号を制御する制御部１４と、電源がオンされた後であって制御部１４による制御を開始する前に、駆動部１２と検出部１０を動作させ、記憶手段１６に記憶された特性データを更新する更新手段Ｓ８とを備えているアクチュエータ制御装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータへ駆動信号を出力する駆動部と、
前記アクチュエータの駆動速度を検出する検出部と、
前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係を示す特性データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記特性データに基づいて前記駆動部から出力する前記駆動信号を制御する制御部と、
電源がオンされた後であって前記制御部による制御を開始する前に、前記駆動部と前記検出部を動作させ、前記記憶手段に記憶された前記特性データを更新する更新手段と
を備えたことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、外部からの指令信号を入力した後であって前記更新手段による処理が終了した後に、前記制御部による制御を開始することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記更新手段による処理が終了する前に前記指令信号を入力した場合に、前記制御部による制御ができない旨を示す信号を出力することを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項４】
前記更新手段は、電源がオンする毎に前記特性データを更新することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項５】
前記更新手段は、前記駆動部から出力する前記駆動信号の周波数を変化させる制御を行い、前記検出部により検出された前記駆動速度が所定値に達するまでの前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係に基づいて、前記特性データを更新することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項６】
アクチュエータへ駆動信号を出力する駆動部と、
前記アクチュエータの駆動速度を検出する検出部と、
前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係を示す特性データを記憶する記憶手段と、
外部からの指令信号の入力により、前記記憶手段に記憶された前記特性データに基づいて前記駆動部から出力する駆動信号を制御する制御部と、
前記制御部による前記駆動信号の制御が行われている際に、前記検出部による前記駆動速度の検出を行い、前記記憶手段に記憶された前記特性データを更新する更新手段と
を備えたことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
【請求項７】
前記更新手段は、所定時間経過毎に前記特性データを更新することを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項８】
温度センサをさらに有し、
前記更新手段は、前記温度センサにより検出された温度変化が所定値以上となった場合に、前記特性データを更新することを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項９】
前記更新手段は、前記検出部により検出された前記駆動速度が所定値に達するまでの前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係に基づいて、前記特性データを更新することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１０】
アクチュエータへ駆動信号を出力する駆動部と、
前記アクチュエータの駆動速度を検出する検出部と、
前記駆動信号の周波数と、前記駆動速度との関係を示す第１の特性データが予め記憶された記憶手段と、
前記駆動部から出力する前記駆動信号の周波数を変化させて、前記検出部により検出される駆動速度との関係より第２の特性データを求める特性データ取得手段と、
前記第１の特性データと前記第２の特性データに基づき、前記駆動部から出力する駆動信号の周波数を制御する制御部と
を備えたことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
【請求項１１】
前記第２の特性データは、少なくとも２つの周波数の前記駆動信号に対応する前記駆動速度のデータであることを特徴とする請求項１０に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第２の特性データに基づき前記第１の特性データを補正することを特徴とする請求項１０または１１に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１３】
前記特性データ取得手段は、前記検出部により検出された前記駆動速度が所定値に達するまでの前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係に基づいて、前記第２の特性データを求めることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置を有するレンズ鏡筒。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置を有する光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ制御装置、レンズ鏡筒および光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばカメラのレンズ鏡筒のオートフォーカス駆動機構などにおいては、超音波モータが用いられている。超音波モータは、圧電体を備えた固定子と、回転運動を行う移動子とを有し、圧電体に２０ｋＨｚを超える超音波域の周波数（駆動周波数）を有する電圧を印加することにより、移動子が回転を行う。超音波モータは、駆動周波数を下げるにしたがい回転数が指数関数的に増加する。
【０００３】
超音波モータの回転数は、駆動周波数と一対一に対応するのが理想であるが、実際には、超音波モータ個々でばらつきを有しており、また、超音波モータが駆動する対象物の負荷が異なることによっても、回転数と駆動周波数の対応関係が変わる。また、駆動周波数を生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）自身が入力電圧に対して発生する発振周波数の関係にもばらつきがある。
【０００４】
そこで、下記の特許文献１に示すように、モータの標準駆動特性と実際の駆動特性との差から補正係数を求め、標準駆動特性と補正係数とに基づき、モータの制御を行う技術が開発されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す装置では、補正係数の算出は、レンズ鏡筒をカメラボディに取り付けた状態で算出するのではなく、補正係数を算出するための特殊なレンズ調整用装置にレンズ鏡筒を取り付けて算出している。そのため、補正係数を算出するための特殊な装置を必要とし、その作業が煩雑であった。そのため、特許文献１に示す装置では、カメラ使用時の環境温度などの環境の変化によるモータの特性変化に対応することが困難であった。
【特許文献１】特開２００３−２１９６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度に制御が可能なアクチュエータ制御装置と、その制御装置を有するレンズ鏡筒および光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るアクチュエータ制御装置は、
アクチュエータ（９）へ駆動信号を出力する駆動部（１２）と、
前記アクチュエータの駆動速度を検出する検出部（１０）と、
前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係を示す特性データを記憶する記憶手段（１６）と、
前記記憶手段に記憶された前記特性データに基づいて前記駆動部から出力する前記駆動信号を制御する制御部（１４）と、
電源がオンされた後であって前記制御部による制御を開始する前に、前記駆動部と前記検出部を動作させ、前記記憶手段に記憶された前記特性データを更新する更新手段（Ｓ８）と
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の観点に係るアクチュエータ制御装置では、電源がオンされた後であって制御を開始する前に、記憶手段に記憶された特性データを更新し、その更新された特性データに基づき、アクチュエータを制御する。そのため、アクチュエータ製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度にアクチュエータを制御することが可能になる。しかも本発明では、補正係数を算出するための特殊な装置も必要としない。
【０００９】
好ましくは、前記制御部（１４）は、外部からの指令信号を入力した後であって前記更新手段による処理が終了した後に、前記制御を開始する。更新手段による更新が終了しない時点では制御が開始しないので、常に最新の更新データに基づき制御が開始する。
【００１０】
好ましくは、前記制御部（１４）は、前記更新手段による処理が終了する前に前記指令信号を入力した場合に、前記制御部による制御ができない旨を示す信号を出力する。制御ができない旨を、装置の操作者に知らせることで、利便性が向上する。
【００１１】
好ましくは、前記更新手段（Ｓ８）は、電源がオンする毎に前記特性データを更新する。その場合には、電源がオンする毎に、常に最新の特性データによる高精度な制御が可能になる。
【００１２】
好ましくは、前記更新手段（Ｓ８）は、前記駆動部から出力する前記駆動信号の周波数を変化させる制御を行い、前記検出部により検出された前記駆動速度が所定値に達するまでの前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係に基づいて、前記特性データを更新する。特に超音波モータでは、駆動信号の周波数の変化に基づき駆動速度が変化するので、駆動信号の周波数と駆動速度との関係に基づいて、特性データを更新することで、正確な制御が可能になる。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るアクチュエータ制御装置は、
アクチュエータへ駆動信号を出力する駆動部（１２）と、
前記アクチュエータの駆動速度を検出する検出部（１０）と、
前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係を示す特性データを記憶する記憶手段（１６）と、
外部からの指令信号の入力により、前記記憶手段に記憶された前記特性データに基づいて前記駆動部から出力する駆動信号を制御する制御部（１４）と、
前記制御部による前記駆動信号の制御が行われている際に、前記検出部による前記駆動速度の検出を行い、前記記憶手段に記憶された前記特性データを更新する更新手段（Ｓ１８）と
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の観点に係るアクチュエータ制御装置では、制御部による駆動信号の制御が行われている際に、記憶手段に記憶された特性データを更新し、その更新された特性データに基づき、アクチュエータを制御する。そのため、アクチュエータ製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度にアクチュエータを制御することが可能になる。しかも本発明では、補正係数を算出するための特殊な装置も必要としない。
【００１５】
好ましくは、前記更新手段（Ｓ１８）は、所定時間経過毎に前記特性データを更新する。所定時間毎に特性データを更新することで、常に最新の特性データに基づき、高精度にアクチュエータを制御することが可能になる。
【００１６】
好ましくは、本発明のアクチュエータ制御装置は、温度センサをさらに有し、
前記更新手段（Ｓ１８）は、前記温度センサにより検出された温度変化が所定値以上となった場合に、前記特性データを更新する。温度変化に応じて特性データを更新することで、温度環境の変化によらず、高精度にアクチュエータを制御することが可能になる。
【００１７】
好ましくは、前記更新手段（Ｓ１８）は、前記検出部により検出された前記駆動速度が所定値に達するまでの前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係に基づいて、前記特性データを更新する。駆動速度が所定値に達するまでの幅広い範囲で特性データを検出して更新することで、制御の精度がさらに向上する。
【００１８】
本発明の第３の観点に係るアクチュエータ制御装置は、
アクチュエータへ駆動信号を出力する駆動部（１２）と、
前記アクチュエータの駆動速度を検出する検出部（１０）と、
前記駆動信号の周波数と、前記駆動速度との関係を示す第１の特性データが予め記憶された記憶手段（１６）と、
前記駆動部から出力する前記駆動信号の周波数を変化させて、前記検出部により検出される駆動速度との関係より第２の特性データを求める特性データ取得手段（Ｓ２８，Ｓ２９）と、
前記第１の特性データと前記第２の特性データに基づき、前記駆動部から出力する駆動信号の周波数を制御する制御部（１２）と
を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第３の観点に係るアクチュエータ制御装置では、予め記憶してある第１の特性データと、製品個々のバラツキや環境などに応じて変化する第２の特性データとに基づき、アクチュエータを制御する。そのため、アクチュエータ製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度にアクチュエータを制御することが可能になる。しかも本発明では、補正係数を算出するための特殊な装置も必要としない。
【００２０】
好ましくは、前記第２の特性データは、少なくとも２つの周波数の前記駆動信号に対応する前記駆動速度のデータである。たとえば低速側計測域での駆動周波数データと、高速側計測域での駆動周波数データとの二点のみのデータにすることで、データ量を低減することができる。そのためデータを記憶するための記憶手段の容量を低減することができる。
【００２１】
好ましくは、前記制御部は、前記第２の特性データに基づき前記第１の特性データを補正する。補正された第１の特性データに基づき制御を行うことで、制御の精度が向上する。
【００２２】
好ましくは、前記特性データ取得手段（Ｓ２８，Ｓ２９）は、前記検出部により検出された前記駆動速度が所定値に達するまでの前記駆動信号の周波数と前記駆動速度との関係に基づいて、前記第２の特性データを求める。駆動速度が所定値に達するまでの幅広い範囲で第２の特性データを求めることで、第２の特性データの信頼性が向上する。
【００２３】
本発明に係るレンズ鏡筒は、上記のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置を有する。
【００２４】
本発明に係る光学装置は、上記のいずれかに記載のアクチュエータ制御装置を有する。
【００２５】
なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るカメラの概略斜視図、
図２は図１に示すカメラのレンズ鏡筒に用いる超音波モータの制御ブロック図、
図３は図２に示す制御回路のフローチャート図、
図４は図３に示すフローチャート図における駆動周波数と回転数との関係を示すグラフ、
図５は本発明の他の実施形態に係る制御回路のフローチャート図、
図６は図５に示すフローチャート図における駆動周波数と回転数との関係を示すグラフ、
図７は本発明のさらに他の実施形態に係る制御回路のフローチャート図、
図８は図７に示すフローチャート図における駆動周波数と回転数との関係を示すグラフである。
第１実施形態
【００２７】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るデジタル一眼レフカメラ２は、カメラボディ４と、このカメラボディ４に対して着脱自在に装着されるレンズ鏡筒６と、を有する。レンズ鏡筒６から入射する被写体像は、カメラボディ４の背面にある不図示のファインダを介して視認することができる。
【００２８】
カメラボディ４およびレンズ鏡筒６は、カメラボディ４に内蔵される不図示のバッテリを駆動電源とし、カメラボディ４の上面に設けられたレリーズボタン８を半押し状態にすることにより、レンズ鏡筒６内のレンズ群が光軸方向に移動し、オートフォーカスなどの動作を行うようになっている。
【００２９】
カメラボディ４およびレンズ鏡筒６には、それぞれを制御するための不図示のＭＣＵなどが内蔵されている。カメラボディ４とレンズ鏡筒６との間には、これらＭＣＵ間のデータ通信を行う信号ラインを接続する通信回路１８（図２参照）等が設けられている。
【００３０】
図１に示すレリーズボタン８を半押し状態にすることによって、カメラボディ４内のＭＣＵは、図２に示す通信回路１８を介して接続されたレンズ鏡筒６内の制御回路（たとえばＭＣＵ）１４に対して駆動指示を発する。レンズ鏡筒６内の制御回路１４は、駆動指示を受けて、駆動回路１２を介して、超音波モータ９を駆動することにより、不図示のフォーカシングレンズを駆動する。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態のアクチュエータ制御装置は、超音波モータ９の駆動回路１２と、制御回路１４と、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などで構成されたメモリ１６と、超音波モータ９の回転速度を検出する速度検出器１０とを有する。
【００３２】
制御回路１４は、たとえば図３に示す制御を行う。すなわち、ステップＳ１にて、図２に示す制御回路１４が、図１に示すカメラ２の電源オンを検知すると、ステップＳ２にて、初期化作業を行う。次に、ステップＳ３では、図２に示す制御回路１４から駆動回路１２へ駆動信号を出力し、駆動回路１２による超音波モータ９の駆動を開始する。駆動開始時には、図４に示すように、駆動周波数ｆが初期周波数ｆ０である。初期周波数ｆ０は、特に限定されないが、たとえば３０ｋＨｚ±１ｋＨｚである。
【００３３】
図２に示す駆動回路１２から超音波モータ９に印加される駆動周波数ｆは、図４に示すように、初期周波数ｆ０から単調に減少する。駆動回路１２から超音波モータ９に印加される駆動周波数ｆは、図３に示すステップＳ４にて、制御回路１４に読み込まれる。図２に示す超音波モータ９は、図４に示すように、駆動周波数ｆが印加されてから所定の応答遅れ時間Δｔの後に、回転数（回転速度）Ｎが上昇し始める。なお、応答遅れ時間Δｔは、たとえば１０ミリ秒である。
【００３４】
超音波モータ９は、駆動周波数が下がるほどに回転数Ｎが上昇する。超音波モータ９の回転数は、図２に示す速度検出器１０により測定され、その回転数Ｎは、図３に示すステップＳ５にて、制御回路１４にてモニタリングされる。次に、図３に示すステップＳ６では、制御回路１４にてモニタリングされている回転数ＮがＮmax以上か否かが判断される。
【００３５】
制御回路１４にてモニタリングされている回転数ＮがＮmaxよりも小さい場合には、ステップＳ７にて、図２に示す駆動回路１２から超音波モータ９へと出力される駆動周波数ｆを下げて、ステップＳ３へ戻り、ステップＳ４〜ステップＳ６を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ６にて、回転数ＮがＮmax以上となった場合には、図４に示すように、回転数の計測を打ち切り、図３に示すステップＳ８へ行き、駆動周波数ｆと回転数Ｎとの関係を示す特性データを、図２に示すメモリ１６へ保存する。その保存に際しては、古い特性データを、新しい特性データに更新して保存する。具体的には、図４に示す回転数計測期間ｔ０に対して、周波数計測期間ｔ１を一致させ、その間における駆動周波数ｆと回転数Ｎとを対応させ、そのデータを実ｆ−Ｎ特性データとしてメモリ１６に更新記憶する。
【００３７】
なお、回転数計測期間ｔ０は、特に限定されないが、たとえば１〜２秒である。また、周波数計測期間ｔ１後における駆動周波数ｆ１は、たとえば２５ｋＨｚ程度である。
【００３８】
図３に示すステップＳ９では、そのメモリ１６に記憶された実ｆ−Ｎ特性データに基づき、図２に示す超音波モータを駆動し、図１に示すレンズ鏡筒６内のレンズ群を光軸方向に移動させ、自動フォーカシング動作などを行う。
【００３９】
本実施形態に係るアクチュエータ制御装置では、図３に示すステップＳ３における電源がオンされた後であって、ステップＳ９における通常動作制御を開始する前に、図２に示すメモリ１６に記憶された実ｆ−Ｎ特性データを更新し、その更新された特性データに基づき、超音波モータ９を制御する。そのため、超音波モータ９製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度に超音波モータ９を制御することが可能になる。しかも本実施形態では、補正係数を算出するための特殊な装置も必要としない。
【００４０】
本実施形態では、図２に示す制御回路１４は、図３に示すステップＳ８における特性データの更新保存が終了する以前に、通信回路１８を介して、図１に示すカメラボディ４から、レリーズボタン８の半押し信号などが受信された場合には、以下のような制御を行う。すなわち、図２に示す制御回路１４は、通信回路１８を介して、図１に示すカメラボディ４へ信号を送り、カメラボディ４の背面に装着してある表示画面に、「データの更新」などの表示を行い、フォーカシングなどの通常制御ができないことを、操作者に知らせる。
【００４１】
そのため、本実施形態では、図３に示すステップＳ８による特性データの更新保存が終了しない時点では、ステップＳ９による通常動作制御が開始しないので、常に最新の更新データに基づき制御が開始する。
【００４２】
また、本実施形態では、図１に示すカメラ２の電源がオンする毎に、実ｆ−Ｎ特性データを更新する。そのため、電源がオンする毎に、常に最新の実ｆ−Ｎ特性データによる高精度な制御が可能になる。
第２実施形態
【００４３】
本実施形態に係るアクチュエータ制御装置は、第１実施形態に比較して、図２に示す制御回路１４の動作が異なるのみで、その他の構成および作用効果は、第１実施形態の場合と同様である。以下、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、共通する部分の説明は省略する。
【００４４】
図５に示すように、本実施形態では、ステップＳ１１にて、図２に示す制御回路１４が、図１に示すカメラ２の電源オンを検知すると、ステップＳ１２にて、初期化作業を行う。次に、ステップＳ１３では、図２に示す通信回路１８を介して、図１に示すカメラボディ４から、レリーズボタン８の半押し信号が受信されたか否かを検出する。半押し信号が検出されると、図５に示すステップＳ１４へ行き、図２に示す制御回路１４から駆動回路１２へ通常の駆動信号を出力し、駆動回路１２は、超音波モータ９の通常駆動を開始する。
【００４５】
駆動開始時には、図６に示すように、駆動周波数ｆが初期周波数ｆ０である。図２に示す駆動回路１２から超音波モータ９に印加される駆動周波数ｆは、図５に示すステップＳ１５にて、制御回路１４に読み込まれる。図２に示す超音波モータ９は、図６に示すように、駆動周波数ｆが印加されてから所定の応答遅れ時間Δｔの後に、回転数（回転速度）Ｎが上昇し始める。
【００４６】
超音波モータ９は、駆動周波数が下がるほどに回転数Ｎが上昇する。超音波モータ９の回転数は、図２に示す速度検出器１０により測定され、その回転数Ｎは、図５に示すステップＳ１６にて、制御回路１４にてモニタリングされる。次に、図５に示すステップＳ１７では、制御回路１４にてモニタリングされている回転数ＮがＮmax以上か否かが判断される。
【００４７】
制御回路１４にてモニタリングされている回転数ＮがＮmaxよりも小さい場合には、ステップＳ１４へ戻り、ステップＳ１４〜ステップＳ１７を繰り返し、フォーカシング動作などの通常制御動作を続行する。
【００４８】
ステップＳ１７にて、回転数ＮがＮmax以上となった場合には、図６に示すように、回転数の計測を打ち切り、図５に示すステップＳ１８へ行き、駆動周波数ｆと回転数Ｎとの関係を示す特性データを、図２に示すメモリ１６へ保存する。その保存に際しては、古い特性データを、新しい特性データに更新して保存する。具体的には、図６に示す回転数計測期間ｔ０に対して、周波数計測期間ｔ１を一致させ、その間における駆動周波数ｆと回転数Ｎとを対応させ、そのデータを実ｆ−Ｎ特性データとしてメモリ１６に更新記憶する。
【００４９】
図５に示すステップＳ１９では、そのメモリ１６に記憶された実ｆ−Ｎ特性データに基づき、図２に示す超音波モータを駆動し、図１に示すレンズ鏡筒６内のレンズ群を光軸方向に移動させ、自動フォーカシング動作などを継続する。
【００５０】
本実施形態に係るアクチュエータ制御装置では、図２に示す制御回路１４および駆動回路１２による超音波モータ９の通常制御が行われている際に、メモリ１６に記憶された実ｆ−Ｎ特性データを更新し、その更新された特性データに基づき、超音波モータ９を制御する。そのため、超音波モータ９製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度に超音波モータ９を制御することが可能になる。しかも本実施形態では、補正係数を算出するための特殊な装置も必要としない。
【００５１】
なお、本実施形態では、図５に示すステップＳ１３において、半押し信号が検出される毎に、ステップＳ１８における実ｆ−Ｎ特性データの更新保存を行うのではなく、所定時間経過毎に実ｆ−Ｎ特性データの更新保存を行っても良い。すなわち、ステップＳ１３にて、所定時間が経過したかを重ねて検出し、その場合にのみ、特性データを更新してもよい。その場合には、常に最新の特性データに基づき、高精度にアクチュエータを制御することが可能になると共に、半押し毎にデータを更新しなくなるので、自動フォーカシング動作が素早くなる。
【００５２】
さらに本実施形態では、図１に示すカメラボディ４またはレンズ鏡筒６のいずれかに、温度センサを具備させ、その温度センサにより検出された温度データを、図２に示す制御回路１４へと入力させるようにしても良い。すなわち、図５に示すステップＳ１３において、半押し信号が検出される毎に、ステップＳ１８における実ｆ−Ｎ特性データの更新保存を行うのではなく、温度センサにより検出された温度変化が所定値以上となった場合にのみ、実ｆ−Ｎ特性データの更新保存を行っても良い。すなわち、ステップＳ１３にて、温度センサにより検出された温度変化が所定値以上かを重ねて検出し、その場合にのみ、特性データを更新してもよい。その場合には、温度変化に応じて特性データを更新することで、温度環境の変化によらず、高精度にアクチュエータを制御することが可能になると共に、半押し毎にデータを更新しなくなるので、自動フォーカシング動作が、素早くなる。
第３実施形態
【００５３】
本実施形態に係るアクチュエータ制御装置は、第１実施形態に比較して、図２に示す制御回路１４の動作が異なるのみで、その他の構成および作用効果は、第１実施形態の場合と同様である。以下、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、共通する部分の説明は省略する。
【００５４】
図７に示すように、本実施形態では、ステップＳ２１にて、図２に示す制御回路１４が、図１に示すカメラ２の電源オンを検知すると、ステップＳ２２にて、初期化作業を行う。次に、ステップＳ２３では、図２に示す制御回路１４から駆動回路１２へ駆動信号を出力し、駆動回路１２による超音波モータ９の駆動を開始する。駆動開始時には、図４に示すように、駆動周波数ｆが初期周波数ｆ０である。
【００５５】
図２に示す駆動回路１２から超音波モータ９に印加される駆動周波数ｆは、図４に示すように、初期周波数ｆ０から単調に減少する。駆動回路１２から超音波モータ９に印加される駆動周波数ｆは、図７に示すステップＳ２４にて、制御回路１４に読み込まれる。図２に示す超音波モータ９は、図４に示すように、駆動周波数ｆが印加されてから所定の応答遅れ時間Δｔの後に、回転数（回転速度）Ｎが上昇し始める。
【００５６】
超音波モータ９は、駆動周波数が下がるほどに回転数Ｎが上昇する。超音波モータ９の回転数は、図２に示す速度検出器１０により測定され、その回転数Ｎは、図７に示すステップＳ２５にて、制御回路１４にてモニタリングされる。次に、図７に示すステップＳ２６では、制御回路１４にてモニタリングされている回転数ＮがＮmax以上か否かが判断される。
【００５７】
制御回路１４にてモニタリングされている回転数ＮがＮmaxよりも小さい場合には、ステップＳ２７にて、図２に示す駆動回路１２から超音波モータ９へと出力される駆動周波数ｆを下げて、ステップＳ２３へ戻り、ステップＳ２４〜ステップＳ６６を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ２６にて、回転数ＮがＮmax以上となった場合には、図４に示すように、回転数の計測を打ち切り、図７に示すステップＳ２８へ行き、駆動周波数ｆと回転数Ｎとの関係を示す特性データを、図２に示すメモリ１６へ保存する。その保存に際しては、図８に示すように、実際のｆ-Ｎ特性データ曲線全てを保存するのではなく、以下のようにして、低速側計測域および高速側計測域の二点のみの調整ポイントから補正値を算出してデータを更新保存する。
【００５９】
すなわち、本実施形態では、図２に示すメモリ１６に記憶されている標準のｆ−Ｎ特性データに対して、低速側計測域および高速側計測域の二点の調整ポイントで、実際のｆ-Ｎ特性データとの相違を考慮して、図７に示すステップＳ２９にて補正値を算出し、補正値のみを保存する。たとえば低速側計測域の回転数を１０ｒｐｍとし、高速側計測域の回転数を４０ｒｐｍとし、標準のｆ−Ｎ特性データに対する実際のｆ-Ｎ特性データの合わせ直しを行う。
【００６０】
たとえば標準のｆ−Ｎ特性データが、次式（１）で表されるとする。式（１）において、Ｎは回転数であり、ｆは駆動周波数であり、Ｇは、標準のｆ−Ｎ特性データの曲線を示す関数である。
【００６１】
〔数１〕
Ｎ＝Ｇ（ｆ）  …  （１）
【００６２】
補正値としては、周波数ｆ方向へのシフト量shiftと、特性曲線の傾きγがある。これらの補正を入れて、実際のｆ−Ｎ特性データは、次式（２）で表される。
【００６３】
〔数２〕
Ｎ＝γ×Ｇ（ｆ＋shift）  …  （２）
【００６４】
図７に示すステップＳ３０では、式（２）に示す補正値が組み込まれた標準のｆ−Ｎ特性データに基づき、図２に示す超音波モータを駆動し、図１に示すレンズ鏡筒６内のレンズ群を光軸方向に移動させ、自動フォーカシング動作などを行う。
【００６５】
本実施形態に係るアクチュエータ制御装置では、予め記憶してある標準のｆ−Ｎ特性データと、製品個々のバラツキや環境などに応じて変化する補正値データ（γ、shift）とに基づき、超音波モータ９を制御する。そのため、超音波モータ９製品個々のばらつきや環境の変化によらず、高精度に超音波モータ９を制御することが可能になる。しかも本実施形態では、補正係数を算出するための特殊な装置も必要としない。
【００６６】
また、本実施形態では、低速側計測域での駆動周波数データと、高速側計測域での駆動周波数データとの二点のみのデータから補正値を算出し、その補正値のみを保存することで、データ量を低減することができる。そのためデータを記憶するための記憶手段の容量を低減することができる。
【００６７】
なお、上述した実施形態は、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば、上述した実施形態のアクチュエータ制御装置により駆動されるアクチュエータとしては、超音波モータに限らず、ＤＣモーターなどのアクチュエータであっても良い。
【００６８】
また、上述した実施形態のアクチュエータ制御装置が組み込まれる光学装置としては、デジタル一眼レフカメラに限らず、フィルム一眼レフカメラ、デジタルコンパクトカメラ、フィルムコンパクトカメラ、ビデオカメラなどの光学装置が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るカメラの概略斜視図である。
【図２】図２は図１に示すカメラのレンズ鏡筒に用いる超音波モータの制御ブロック図である。
【図３】図３は図２に示す制御回路のフローチャート図である。
【図４】図４は図３に示すフローチャート図における駆動周波数と回転数との関係を示すグラフである。
【図５】図５は本発明の他の実施形態に係る制御回路のフローチャート図である。
【図６】図６は図５に示すフローチャート図における駆動周波数と回転数との関係を示すグラフである。
【図７】図７は本発明のさらに他の実施形態に係る制御回路のフローチャート図である。
【図８】図８は図７に示すフローチャート図における駆動周波数と回転数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７０】
２…  カメラ
４…  カメラボディ
６…  レンズ鏡筒
９…  超音波モータ
１０…  速度検出器
１２…  駆動回路
１４…  制御回路
１６…  メモリ
【図１】
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【図２】
2009047791.tif 000004
【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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