(57)【要約】【課題】カメラシステムおよび交換レンズにおいて小型化を図る。【解決手段】カメラシステム１は交換レンズ２とカメラ本体３とを有している。交換レンズ２は、撮像光学系Ｏと、レンズ鏡筒４５と、超音波モータ３５と、フォーカスリング６７と、レンズマイコン２０と、を有している。超音波モータ３５はフォーカスレンズ群２４の支持枠３３を駆動する。レンズマイコン２０は、ＡＦモードおよびＭＦモードの場合で、超音波モータ３５の動作の制御方式が異なる。【選択図】図１４
2009075419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記撮像光学系を支持する機構であって前記フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、前記フォーカスレンズ支持枠を駆動する圧電アクチュエータと、前記フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、前記圧電アクチュエータの動作を制御するレンズ制御部と、を有する交換レンズと、
前記光学像を画像信号に変換する撮像部と、焦点検出部と、前記レンズ制御部と情報の送受信が可能であり前記撮像部の動作を制御する本体制御部と、を有するカメラ本体と、を備え、
前記レンズ制御部は、前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記圧電アクチュエータの動作を制御する場合、前記焦点検出部の検出結果に基づいて前記圧電アクチュエータの動作を制御する場合と異なる制御を行う、
カメラシステム。
【請求項２】
前記交換レンズは、前記フォーカスレンズの駆動速度を検出する速度検出部を有しており、
前記レンズ制御部は、前記速度検出部での検出速度に基づいて前記圧電アクチュエータに対する駆動周波数および駆動電圧のうち一方を調節する、
請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記交換レンズは、前記圧電アクチュエータの温度または周辺温度を検出する温度検出部を有しており、
前記レンズ制御部は、前記温度検出部での検出温度と予め定められた基準温度とを比較する比較部と、前記比較部での比較結果に基づいて前記圧電アクチュエータの駆動周波数領域を調節する調節部と、を有している、
請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記検出温度が前記基準温度と等しい場合、前記駆動周波数領域は基準上限値および基準下限値の間に設定されており、
前記基準温度よりも前記検出温度が高い場合、前記調節部は、前記検出温度に応じて前記駆動周波数領域の上限値を前記基準上限値よりも下げ、
前記基準温度よりも前記検出温度が低い場合、前記調節部は、前記検出温度に応じて前記駆動周波数領域の下限値を前記基準下限値よりも上げる、
請求項３に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記検出温度が前記基準温度よりも高い場合、前記調節部は、前記検出温度に応じて前記駆動電圧を前記基準電圧よりも下げる、
請求項４に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記レンズ制御部は、前記速度検出部での検出速度と予め定められた基準速度とを比較する比較部と、前記比較部での比較結果に基づいて前記圧電アクチュエータの駆動電圧を調節する調節部と、を有している、
請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記検出速度が前記基準速度と等しい場合、前記駆動電圧は基準電圧に設定されており、
前記基準速度よりも前記検出速度が速い場合、前記調節部は、前記検出速度に応じて前記駆動電圧を前記基準電圧よりも下げ、
前記基準速度よりも前記検出速度が遅い場合、前記調節部は、前記検出速度に応じて前記駆動電圧を前記基準電圧よりも上げる、
請求項６に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記比較部は、前記調節部により調節された駆動電圧と所定電圧領域とを比較可能であり、
前記調節された駆動電圧が前記所定電圧領域よりも高い場合、前記調節部は、前記調節された駆動電圧に応じて前記圧電アクチュエータの駆動周波数を変化させる、
請求項７に記載のカメラシステム。
【請求項９】
前記レンズ制御部は、前記圧電アクチュエータの駆動周波数および駆動電圧のうち少なくとも一方を調節する調節部を有しており、
前記焦点検出部での検出結果に基づいて前記レンズ制御部が前記圧電アクチュエータの動作を制御する場合、前記調節部は、主に前記駆動周波数を調節する、
前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記レンズ制御部が前記圧電アクチュエータの動作を制御する場合、前記調節部は、主に前記駆動電圧を調節する、
請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項１０】
焦点検出部を有するカメラ本体とともにカメラシステムに用いられる交換レンズであって、
フォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記撮像光学系を支持する機構であって前記フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、
前記フォーカスレンズ支持枠を駆動する圧電アクチュエータと、
前記フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、
前記圧電アクチュエータの動作を制御するレンズ制御部と、を備え、
前記レンズ制御部は、前記情報入力部に入力された前記位置情報または前記焦点検出部の検出結果に基づいて、前記圧電アクチュエータの動作を制御する、
交換レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラシステムおよび交換レンズ、特に、デジタル一眼レフカメラに用いられるカメラシステムおよび交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
一方、被写体の光学像を画像信号に変換する場合は、反射ミラーが光路から待避し、撮像光学系からの光が撮像素子に入射する。これにより、撮像素子において光電変換が行われ、被写体の画像データが得られる。撮影が終了すると、反射ミラーは光路上に挿入され定位置に戻る。このような反射ミラーの動作は、一眼レフカメラであれば、従来の銀塩カメラでも、デジタルカメラでも同様である。
【０００３】
しかし、反射ミラーの定位置が光路上である場合、撮像素子に撮像光学系からの光が入射しない。このため、デジタルカメラの場合、撮影者が液晶モニタを用いて被写体を観察するモニタ撮影モードを実現できず、撮影に不慣れな初心者にとっては不便である。
そこで、撮影時に液晶モニタを用いて撮影できるデジタル一眼レフカメラが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このカメラシステムでは、モニタ撮影モードにおいて、反射ミラーが光路外に退避し、撮像光学系からの光が撮像素子に入射する。これにより、液晶モニタにより被写体を観察することができる。
【特許文献１】特開平１１−３５６０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の交換レンズには、フォーカスレンズを駆動させるために直流モータ（ＤＣモータ）が搭載されている。
しかし、ＤＣモータは、フォーカスレンズの位置精度を高め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に記載の超音波モータを交換レンズに採用することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、オートフォーカスモード（ＡＦモード）およびマニュアルフォーカスモード（ＭＦモード）において、超音波モータをフォーカスレンズの駆動に用いることが提案されている。
しかし、超音波モータは、従来のＤＣモータに比べて駆動電圧が高いため、消費電力が比較的大きい。また、超音波モータは、環境温度に応じて駆動特性が変わりやすく、それに伴い消費電力が増大するおそれがある。
【０００５】
また、ＭＦモードでは、フォーカスレンズの駆動を撮影者が自由に操作できるため、ＡＦモードに比べてフォーカスレンズの駆動時間が長くなる。このため、ＭＦモードでは超音波モータの消費電力が増大する。
このように、超音波モータを用いると消費電力が増大するおそれがあるが、超音波モータを利用しつつ省電力化が可能なカメラシステムおよび交換レンズは未だ提案されていない。
本発明の課題は、省電力化を図ることができるカメラシステムおよび交換レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係るカメラシステムは、交換レンズとカメラ本体とを備えている。交換レンズは、撮像光学系と、レンズ鏡筒と、圧電アクチュエータと、情報入力部と、レンズ制御部と、を有している。撮像光学系は、フォーカスレンズを有しており、被写体の光学像を形成する。レンズ鏡筒は、撮像光学系を支持する機構であって、フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有している。圧電アクチュエータはフォーカスレンズ支持枠を駆動する。情報入力部はフォーカスレンズの位置情報を入力可能である。レンズ制御部は圧電アクチュエータの動作を制御する。カメラ本体は、光学像を画像信号に変換する撮像部と、焦点検出部と、レンズ制御部と情報の送受信が可能であり撮像部の動作を制御する本体制御部と、を有している。レンズ制御部は、情報入力部に入力された位置情報に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合、焦点検出部の検出結果に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合とは異なる制御を行う。
【０００７】
ここで、情報入力部には撮影者が手動でフォーカス調節する際に操作するフォーカスリングが含まれる。圧電アクチュエータとしては、例えば超音波モータが挙げられる。
このカメラシステムでは、情報入力部に入力された位置情報に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合、レンズ制御部は、焦点検出部の検出結果に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合とは異なる制御を行う。つまり、ＡＦモードおよびＭＦモードの場合で、圧電アクチュエータの動作の制御方式が異なっている。これにより、圧電アクチュエータの駆動時間の短いＡＦモードと駆動時間の長いＭＦモードとで、それぞれ最適な圧電アクチュエータの制御方式を選択することができ、省電力化を図ることができる。
第２の発明に係るカメラシステムは、第１の発明に係るカメラシステムにおいて、交換レンズが、フォーカスレンズの駆動速度を検出する速度検出部を有している。レンズ制御部は、速度検出部での検出速度に基づいて圧電アクチュエータに対する駆動周波数および駆動電圧のうち一方を調節する。
【０００８】
第３の発明に係るカメラシステムは、第２の発明に係るカメラシステムにおいて、交換レンズが、圧電アクチュエータの温度または周辺温度を検出する温度検出部を有している。
レンズ制御部が、温度検出部での検出温度と予め定められた基準温度とを比較する比較部と、比較部での比較結果に基づいて圧電アクチュエータの駆動周波数領域を調節する調節部と、を有している。
ここで、基準温度は、ある一定の幅をもった温度領域であってもよい。
第４の発明に係るカメラシステムは、第３の発明に係るカメラシステムにおいて、検出温度が基準温度と等しい場合、駆動周波数領域は基準上限値および基準下限値の間に設定されている。基準温度よりも検出温度が高い場合、調節部は、検出温度に応じて駆動周波数領域の上限値を基準上限値よりも下げる。基準温度よりも検出温度が低い場合、調節部は、検出温度に応じて駆動周波数領域の下限値を基準下限値よりも上げる。
【０００９】
第５の発明に係るカメラシステムは、第４の発明に係るカメラシステムにおいて、検出温度が基準温度よりも高い場合、調節部は、検出温度に応じて駆動電圧を基準電圧よりも下げる。
第６の発明に係るカメラシステムは、第２の発明に係るカメラシステムにおいて、レンズ制御部が、速度検出部での検出速度と予め定められた基準速度とを比較する比較部と、比較部での比較結果に基づいて圧電アクチュエータの駆動電圧を調節する調節部と、を有している。
ここで、基準速度は、ある一定の幅をもった速度領域であってもよい。
第７の発明に係るカメラシステムは、第６の発明に係るカメラシステムにおいて、検出速度が基準速度と等しい場合、駆動電圧は基準電圧に設定されている。基準速度よりも検出速度が速い場合、調節部は、検出速度に応じて駆動電圧を基準電圧よりも下げる。基準速度よりも検出速度が遅い場合、調節部は、検出速度に応じて駆動電圧を基準電圧よりも上げる。
【００１０】
第８の発明に係るカメラシステムは、第７の発明に係るカメラシステムにおいて、比較部が、調節部により調節された駆動電圧と所定電圧領域とを比較可能である。調節された駆動電圧が所定電圧領域よりも高い場合、調節部は、調節された駆動電圧に応じて圧電アクチュエータの駆動周波数を変化させる。
第９の発明に係るカメラシステムは、第１の発明に係るカメラシステムにおいて、レンズ制御部が、圧電アクチュエータの駆動周波数および駆動電圧のうち少なくとも一方を調節する調節部を有している。焦点検出部での検出結果に基づいてレンズ制御部が圧電アクチュエータの動作を制御する場合、調節部は、主に駆動周波数を調節する。情報入力部に入力された位置情報に基づいてレンズ制御部が圧電アクチュエータの動作を制御する場合、調節部は、主に駆動電圧を調節する。
【００１１】
ここで、「主に駆動周波数を調節する」とは、圧電アクチュエータの動作の制御が駆動周波数に大きく依存していることを意味している。「主に駆動電圧を調節する」とは、圧電アクチュエータの動作の制御が駆動電圧に大きく依存していることを意味している。
第１０の発明に係る交換レンズは、焦点検出部を有するカメラ本体とともにカメラシステムに用いられる。この交換レンズは、撮像光学系と、レンズ鏡筒と、圧電アクチュエータと、情報入力部と、レンズ制御部と、を有している。撮像光学系は、フォーカスレンズを有しており、被写体の光学像を形成する。レンズ鏡筒は、撮像光学系を支持する機構であって、フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有している。圧電アクチュエータはフォーカスレンズ支持枠を駆動する。情報入力部はフォーカスレンズの位置情報を入力可能である。レンズ制御部は、情報入力部に入力された位置情報に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合、焦点検出部の検出結果に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合と異なる制御を行う。
【００１２】
この交換レンズでは、情報入力部に入力された位置情報に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合、レンズ制御部は、焦点検出部の検出結果に基づいて圧電アクチュエータの動作を制御する場合とは異なる制御を行う。つまり、ＡＦモードおよびＭＦモードの場合で、圧電アクチュエータの動作の制御方式が異なっている。これにより、圧電アクチュエータの駆動時間の短いＡＦモードと駆動時間の長いＭＦモードとで、それぞれ最適な圧電アクチュエータの制御方式を選択することができ、省電力化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るカメラシステムおよび交換レンズでは、上記の構成を有しているため、省電力化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るカメラシステムについて、図面を参照しながら説明する。なお、実質的に同一の機能を有する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略している。
また、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においては左方向に相当する。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においては右方向に相当する。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、上側と反対方向をいい、図１においては下方向に相当する。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。
【００１５】
＜１：カメラシステムの全体構成＞
図１、図２を用いて、本発明の第１実施形態に係るカメラシステム１について説明する。図１にカメラシステム１の全体構成図、図２にカメラ本体３の概略構成図を示す。
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り、主に、カメラシステム１の主要な機能を有するカメラ本体３と、カメラ本体３に取り外し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。
（１．１：カメラ本体）
カメラ本体３は主に、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本体制御部としてのボディーマイコン１２と、撮影された画像や各種情報を表示する画像表示部７２と、画像データを格納する画像格納部７３と、被写体を観察するためのファインダ光学系１９と、不揮発性メモリ５３と、から構成されている。
【００１６】
撮像部７１は主に、入射光をファインダ光学系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などの撮像センサ１１と、撮像センサ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１１の動作を制御する撮像センサ制御部１３と、フォーカスモード選択部３４と、から構成されている。
ボディーマイコン１２は、カメラ本体３の中枢を司る制御装置であり、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、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、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に設けられた各部と接続されている。
【００１７】
画像表示部７２は、画像表示用液晶モニタ１６と、液晶モニタ１６の動作を制御する画像表示制御部１５とから構成されている。画像格納部７３は、例えば図示せぬカード型記録媒体に対して撮影画像の記録および再生を行う画像記録再生部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とから構成されている。
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とから構成されており、クイックリターンミラー制御部３２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２つの光束に分割され、反射光束はファインダ光学系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３２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。
【００１８】
ファインダ光学系１９は、被写体像が結像されるファインダスクリーン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ファインダ接眼窓９とから構成されている。
また図２に示すように、カメラ本体３には、カメラシステム１の電源の入切を操作する電源スイッチ５１と、撮影者がフォーカシング時およびレリーズ時に操作するレリーズボタン５０とが設けられている。レリーズボタン５０は、半押しおよび全押し操作が可能なボタンであり、ボディーマイコン１２によりレリーズボタン５０の半押し状態および全押し状態が判断される。例えば、レリーズボタン５０の半押し操作に基づいてフォーカシングが開始され、全押し操作に基づいて撮影動作が行われる。電源スイッチ５１により電源がＯＮ状態になると、カメラ本体３および交換レンズ２の各部に電源が供給される。
【００１９】
さらに、不揮発性メモリ５３には、カメラ本体３に関する各種情報（本体情報）が格納されている。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内のメモリ部３６に格納されていてもよい。レンズマウント７０には、ボディマウント８０を有する交換レンズ２が取り外し可能に装着されている。
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。
【００２０】
ＡＦモードは、自動的にフォーカスを調節するためモードである。ＭＦモードは、撮影者が後述するフォーカスリング６７を手動で操作して所望のフォーカス位置を得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の半押しにより自動でフォーカス調節を行いながら、手動で微調節をすることができる。
フォーカスモード選択部３４はボディーマイコン１２に接続されている。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後述する超音波モータ３５の制御を切り換える。
【００２１】
（１．２：交換レンズ）
図１に示すように、交換レンズ２は主に、被写体の光学像を形成する撮像光学系Ｏと、撮像光学系Ｏを支持するレンズ鏡筒４５と、操作情報を入力するための操作ユニット４６と、フォーカシングを行うフォーカス調節部４０と、絞りを調節する絞り調節部４１と、レンズ用像ぶれ補正部２８と、交換レンズ２の動作を制御するレンズ制御部としてのレンズマイコン２０と、不揮発性メモリ５２と、レンズマウント７０に着脱可能なボディマウント８０と、から構成されている。レンズ用像ぶれ補正部２８は、光路を調節することにより、カメラシステム１のぶれに起因する画像のぶれ（像ぶれ）を補正する。
フォーカス調節部４０は、撮像光学系Ｏ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り、超音波モータ３５と、超音波モータ３５を駆動するためのモータ駆動回路３７と、温度センサ２９と、位置センサ２５と、フォーカスリングセンサ３０と、を有している。
【００２２】
レンズ鏡筒４５はフォーカスレンズ群２４を保持する支持枠３３およびその他の枠を有している。超音波モータ３５は支持枠３３を回転駆動する。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。
超音波モータ３５は、撮像光学系Ｏに含まれるフォーカスレンズ群２４を駆動するためのモータであり、電圧を供給すると振動する圧電素子が内蔵されている。くし歯状に形成されたステータ（図示せず）に取り付けられた圧電素子に対して電圧を供給すると、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。
【００２３】
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３に示すように例えば、モータ駆動回路３７は、昇圧トランス３７ａと、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）３７ｂと、制御ＩＣ（Integrated Circuit）３７ｃと、ＤＣ−ＤＣコンバータ３７ｄと、を有している。
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２９が設けられている。温度センサ２９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２９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。
位置センサ２５は、可動範囲内におけるフォーカスレンズ群２４の光軸Ｘに沿った方向の位置（絶対位置）を検出するためのセンサであり、可変抵抗が用いられている。位置センサ２５では、抵抗値の変化に対する出力電圧を利用して、フォーカスレンズ群２４の位置情報を取得できる。
【００２４】
フォーカスリングセンサ３０は、操作ユニット４６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であり、例えば回転パルスエンコーダである。レンズ鏡筒４５の半径方向外側には、手動でフォーカスを調節する際に撮影者が操作するフォーカスリング６７が回転可能に設けられている。フォーカスリングセンサ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、物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３０は発光部および受光部から構成される２つのフォトセンサ（図示せず）を有している。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する。これによりフォーカスリング６７の回転角度および回転方向を検出することができる。
【００２５】
フォーカスリングセンサ３０は、検出した回転角度および回転方向をレンズマイコン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を回転角度情報として不揮発性メモリ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。
絞り調節部４１は主に、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とを有している。
レンズ用像ぶれ補正部２８は主に、像ぶれ補正レンズ群２２と、像ぶれ補正ユニット駆動制御部２３とを有している。像ぶれ補正ユニット駆動制御部２３は、像ぶれ補正レンズ群２２を駆動および制御するユニットであり、撮像光学系Ｏの光軸に直交する平面内で、像ぶれ補正レンズ群２２を上下左右に移動させる。また、ぶれ検知ユニット２１によりカメラシステム１のぶれ量が検知される。例えば、検知されたぶれ量に基づいてレンズマイコン２０により像ぶれ補正レンズ群２２の移動量が決定される。
【００２６】
レンズマイコン２０は、交換レンズ２の中枢を司る制御装置であり、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、様々な機能を実現することができる。また、レンズマウント７０及びボディマウント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は電気的に接続されており、互いに情報の送受信が可能となっている。
なお、これら通信は光通信や無線電波によるものでも良い。レンズマイコン２０は交換レンズ２に設けられた各部と接続されている。
また、不揮発性メモリ５２には、交換レンズ２に関する各種情報（レンズ情報）が格納されている。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。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。
【００２７】
＜２：超音波モータの駆動特性＞
ここで、フォーカスレンズ群２４を駆動する超音波モータ３５の駆動特性について説明する。
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４に定格電圧Ｖ１における超音波モータ３５の駆動周波数−速度特性を示す。
図４に示すように、超音波モータ３５に定格電圧Ｖ１が供給された場合、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。これにより、ロータの回転速度が低下するとともに異音が発生する。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４に示すように、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。
【００２８】
図５に超音波モータ３５の駆動電圧を変化させた場合の駆動周波数−速度特性を示す。図５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であれば速度はＲ３からＲ４に低下する。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が、周波数により回転速度を制御する場合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。
例えば、オートフォーカス（ＡＦ）モードでは、素早くかつ正確に合焦動作を終了することが好ましく、フォーカスレンズ群２４をすばやく動かす駆動速度と、合焦位置に正確に停止させる精度と、が必要となる。このため、超音波モータ３５の速度プロフィールとしては、図６に示すように、合焦位置付近までは最高回転速度Ｒ１が望ましく、合焦位置付近ではフォーカスレンズ群２４の位置精度を確保できる最低回転速度Ｒ２が望ましい。このように、ＡＦモードでは、最高回転速度Ｒ１から最低回転速度Ｒ２まで制御可能な駆動方式が必要となるため、ＡＦモードにおける超音波モータ３５の制御方式としては、高速から低速まで広い範囲で速度制御が可能な周波数制御方式が採用されている。この場合、より速い最高回転速度Ｒ１が求められているため、駆動電圧は定格電圧Ｖ１などのように比較的高い電圧に設定されている。
【００２９】
しかし、駆動電圧が高いと消費電力が高くなる傾向にある。図７に駆動電圧が一定の場合における超音波モータ３５の消費電力と駆動周波数との関係を示す。図７に示す消費電力は、超音波モータ３５のみの消費電力ではなく、図３に示すモータ駆動回路３７全体の消費電力を意味している。すなわち、この場合の消費電力はＶｃｃおよびＧＮＤ間を観測した際の消費電力である。
図７に示すように、超音波モータ３５の消費電力は、周波数Ｆｒにて最小となり、この周波数Ｆｒよりも駆動周波数が高くあるいは低くなるほど消費電力は増加する。周波数Ｆｒは、昇圧トランス３７ａ内のインダクタンスＬと超音波モータ３５の静電容量Ｃとに依存している。すなわち、以下に示す式（１）のように、昇圧トランス３７ａのインダクタンスＬと超音波モータ３５の静電容量Ｃとから周波数Ｆｒを求めることができる。
【００３０】
Ｆ３＝１／（２π√ＬＣ）  ・・・（１）
周波数制御を行う場合、駆動周波数領域の全体で超音波モータ３５の消費電力を許容消費電力Ｗａよりも小さくする必要がある。そのため、図７に示すように、消費電力曲線が駆動周波数領域の最低周波数Ｆ１（下限値）および最高周波数Ｆ２（上限値）で許容消費電力Ｗａを下回るように、インダクタンスＬおよび静電容量Ｃが設定されている。
しかしながら、インダクタンスＬおよび静電容量Ｃから求められた消費電力は、実際の消費電力と若干異なる場合がある。具体的には、消費電力が最小となる周波数Ｆｒは環境温度により変化する。ここで、超音波モータ３５の温度特性について説明する。図８に環境温度の変化による超音波モータ３５の駆動周波数−速度特性を示す。
図８に示すように、環境温度が基準温度（例えば、常温）に比べて高くなると超音波モータ３５の共振周波数Ｆ０が低周波数側にシフトし、これに伴い駆動周波数−速度特性の曲線も低周波数側にシフトする。環境温度が常温に比べて低くなると、高周波数側に共振周波数がシフトし、駆動周波数−速度特性の曲線も高周波数側にシフトする。
【００３１】
また、環境温度の変化に伴い、超音波モータ３５の静電容量Ｃも変化する。具体的には、環境温度が高くなるに連れて静電容量Ｃは大きくなる傾向にある。そのため、図９に示すように、昇圧トランス３７ａのインダクタンスＬと超音波モータ３５の静電容量Ｃによって決まる消費電力曲線も環境温度によって変化する。例えば、環境温度が常温より高くなると超音波モータ３５の静電容量Ｃは増加し、消費電力曲線は低周波数側にシフトする。それに加えて、静電容量Ｃが増加することにより、超音波モータ３５を流れる電流も増加するため、消費電力曲線は消費電力が高くなる方向（上側）に全体的にシフトする。この結果、高温時には、最高周波数Ｆ２周辺で消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるおそれがある。低温時は高温時と逆の特性となり、消費電力曲線は全体的に高周波数側であって消費電力が低くなる方向にシフトする。このため、低温時には、最低周波数Ｆ１周辺で消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるおそれがある。
【００３２】
＜３：超音波モータの制御方法＞
以上に説明したように、超音波モータの消費電力は環境温度に応じて変化するため、許容消費電力Ｗａを考慮して超音波モータ３５の消費電力を抑える必要がある。
そこで、このカメラシステム１では、超音波モータ３５の使用状況に応じて超音波モータ３５の制御方法を切り換えている。
（３．１：ＡＦモード）
具体的には、最低周波数Ｆ１および最高周波数Ｆ２を使用するＡＦモードでは、交換レンズ２内に設置された温度センサ２９によりモータ駆動回路３７周辺の環境温度を検出し、環境温度に応じて超音波モータ３５の駆動周波数領域を調節している。
例えば、図９に示すように、高温時では、最高周波数Ｆ２周辺で消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるおそれがあるため、検出温度に応じて最低周波数Ｆ２を周波数Ｆ６まで下げる。すなわち、高温時には超音波モータ３５の最低回転速度Ｒ２が上がる。ここで、周波数Ｆ６は、高温時において設定消費電力Ｗｂに対応する駆動周波数である。設定消費電力Ｗｂは許容消費電力Ｗａを超えないように設定されている。
【００３３】
また、低温時では、最低周波数Ｆ１周辺で消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるおそれがあるため、検出温度に応じて最低周波数Ｆ１を周波数Ｆ５まで下げている。すなわち、低温時には超音波モータ３５の最高回転速度Ｒ１が下がる。周波数Ｆ５は、低温時において設定消費電力Ｗｂに対応する駆動周波数である。
最高周波数Ｆ２および最低周波数Ｆ１の算出は、レンズマイコン２０により行われている。具体的には、レンズマイコン２０は、常温などの基準温度と温度センサ２９での検出温度とを比較する比較部４７と、比較部４７の比較結果に基づいて駆動周波数の上限値あるいは下限値を調節する調節部４８と、を有している（図１）。比較部４７および調節部４８は、レンズマイコン２０のＲＯＭに予め格納されたプログラムがＲＡＭに読み込まれることで実現されている。検出温度ごとに駆動周波数および消費電力の関係が予め求められており、各検出温度に対応する消費電力曲線のデータテーブルがレンズマイコン２０のＲＯＭに格納されている。あるいは、各検出温度における最低周波数Ｆ１および最高周波数Ｆ２のデータテーブルがＲＯＭに格納されている。
【００３４】
このように、このカメラシステム１では、検出温度に応じて駆動周波数領域を変えることで、消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるのを防止できる。
さらに、駆動周波数領域を広く確保するために、高温時において駆動電圧を下げることも考えられる。具体的には、図９に示すように、高温時において検出温度に応じて駆動電圧を下げると、消費電力曲線が全体的に下がる。このため、駆動周波数Ｆ２周辺の消費電力が下がることとなり、設定消費電力Ｗｂに対応する周波数が周波数Ｆ６よりも高い周波数Ｆ８となる。このため、高温時において検出温度に応じて駆動電圧を下げることで、前述の場合に比べて駆動周波数領域を広げることができる。
なお、高温時には、ステータとロータとの間の摩擦係数が確保されるため、圧電素子で発生した振動がロータに伝わりやすい。したがって、高温時に駆動電圧を下げても所望の駆動特性を確保することができる。
【００３５】
（３．２：ＭＦモード）
ＡＦモードでは、超音波モータ３５によりフォーカスレンズ群２４が合焦位置へ駆動されるため、超音波モータ３５の連続駆動時間は例えば１秒以下と短い。このため、比較的高い駆動電圧で超音波モータ３５が駆動されても、ＡＦモードでは長時間の駆動による消費電力の上昇については考慮する必要がない。
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の操作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。
例えば図１０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群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およびＲｆ４≦Ｒｆ≦Ｒｆ３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、および回転速度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よりも遅く設定されており、回転速度Ｒｍ３が回転速度Ｒ２よりも速く設定されているため、温度上昇を抑えることができる。
【００３６】
しかし、例えば図１１に示すように、超音波モータ３５を長時間にわたって連続駆動すると、モータ駆動回路３７の昇圧トランス３７ａ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。この発熱により超音波モータ３５の静電容量Ｃが大きくなり、温度特性と同様に消費電力曲線が低周波数側にシフトする現象が起きる（図９）。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により超音波モータ３５を使用した場合、図１１に示す消費電力曲線Ｃ１のように消費電力は時間経過とともに増加し、フォーカスレンズ群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。
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。
【００３７】
そこで、このカメラシステム１では、ＭＦモードにおいて電圧による速度制御方式が採用されている。図１２に電圧による速度制御による駆動周波数と回転速度との関係を示す。
図１２に示すように、駆動周波数を最適な値に保った状態で駆動電圧を調整することにより、３種類の回転速度Ｒｍ１、Ｒｍ２およびＲｍ３を実現することができる。例えば、回転速度Ｒｍ１を実現する場合、最高電圧Ｖ１および最低電圧Ｖ２の平均値を駆動電圧Ｖｎとし、駆動電圧Ｖｎでの回転速度Ｒｍ１に対応する駆動周波数Ｆｍ１がレンズマイコン２０により算出される。駆動周波数Ｆｍ１および駆動電圧Ｖｎに設定された状態で超音波モータ３５が駆動されると、常温の場合は超音波モータ３５の回転速度は回転速度Ｒｍ１となる。
【００３８】
このとき、例えば環境温度の変化により回転速度Ｒｍ１が変化しても、それに応じて電圧Ｖｎを調節する。具体的には、例えばフォーカスレンズ群２４の駆動速度を位置センサ２５により監視し、予定している駆動速度に比べて検出速度が速い場合は駆動電圧Ｖｎを下げ、予定している駆動速度に比べて検出速度が遅い場合は駆動電圧Ｖｎを上げる。これにより、環境温度が変化しても電圧による速度制御により回転速度を所望の回転速度に保つことができる。回転速度Ｒｍ２およびＲｍ３の場合も同様である。
このように、最高電圧Ｖ１および最低電圧Ｖ２のほぼ中間値である駆動電圧Ｖｎを中心に電圧による速度制御を行うことで、いずれの駆動速度においてもＡＦモードに比べて消費電力を低減することができ、長時間連続駆動を行った際にも図１１に示す消費電力曲線Ｃ２のように消費電力を抑えることができる。
【００３９】
しかし、電圧による速度制御では駆動周波数を固定するため、環境温度の変化による駆動周波数−速度特性の変化が問題となる。図８に示すように、超音波モータ３５の駆動周波数−速度特性は温度によって変化する。このため、電圧による速度制御では環境温度によって制御できる回転速度の範囲が変化してしまう。
図１３に温度変化に対する駆動電圧と回転速度との関係について示す。図１４に示すように、駆動周波数をある一定値とした場合、常温での超音波モータ３５の回転速度は供給電圧Ｖ１〜Ｖ２の範囲で回転速度Ｒ１〜Ｒ２まで変化する。そして、高温時には低速側（下側）に、低温時には高速側（上側）に、駆動電圧−回転速度特性を示す曲線はシフトする。このため、例えば回転速度Ｒａの場合、常温時は駆動電圧Ｖｎを供給するのに対して、高温時は駆動電圧Ｖｎｈ、低温時は駆動電圧Ｖｎｌを供給する必要がある。また、超音波モータ３５の特性は製品ごとに多少のばらつきがある。このばらつきによっては環境温度に対する回転速度の変化が大きくなる。このため、高温時に必要な駆動電圧Ｖｎｈが定格電圧Ｖ１を超えてしまったり、あるいは低温時に必要な駆動電圧Ｖｎｌが最低電圧Ｖ２を下回ってしまったりする場合が起こり得る。
【００４０】
そこで、電圧による速度制御を行う場合においては、フォーカスレンズ群２４の検出速度に応じて駆動周波数を調節することで、環境温度に適した駆動周波数に設定することができる。つまり、電圧による速度制御を基本としながら、周波数による速度制御を補助的に行うことで、さらに消費電力の安定化を図ることができる。
例えば図１３に示すように、供給電圧の可変範囲Ｖ１〜Ｖ２の範囲内において、駆動電圧の閾値Ｖｔ１およびＶｔ２が設定されている。閾値Ｖｔ１は最高電圧Ｖ１よりも若干小さく、閾値Ｖｔ２は最低電圧Ｖ２よりも若干大きく設定されている。そして、電圧による速度制御において駆動電圧がこの閾値Ｖｔ１〜Ｖｔ２の範囲を超える場合に、駆動電圧が閾値Ｖｔ１〜Ｖｔ２の範囲内におさまるように駆動周波数を調節する。
具体的には、レンズマイコン２０の比較部４７は、駆動電圧と閾値とを比較することができる。また、レンズマイコン２０の調節部４８は、比較部４７の比較結果に応じて駆動周波数を調節する。
【００４１】
駆動電圧が閾値Ｖｔ１より高い場合、駆動電圧に応じて調節部４８が駆動周波数を低周波数側にシフトさせる。これにより、閾値Ｖｔ１よりも低い電圧で指令速度を実現できる。駆動電圧が閾値Ｖｔ２より低い場合、駆動電圧に応じて調節部４８が駆動周波数を高周波数側にシフトさせる。これにより、閾値Ｖｔ２よりも高い電圧で指令速度を実現できる。
このように、周波数による制御を補助的に用いることで駆動電圧を閾値Ｖｔ１〜Ｖｔ２の範囲内におさめることができ、消費電力をさらに安定させることができる。
＜４：カメラシステムの動作＞
カメラシステム１の動作について説明する。
図１に示すように、撮影者がファインダ接眼窓９を覗いて撮影するファインダ撮影モードの場合、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Ｏ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に入射した光は反射され、焦点検出部５に入射する。
【００４２】
（４．１：基本動作）
図１４に示すように、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、フォーカスモード選択部３４によりどのモードが選択されているかがボディーマイコン１２により判断される。例えば、ＡＦモードが選択されている場合、レリーズボタン５０の状態がボディーマイコン１２により監視される（Ｓ１、Ｓ２）。レリーズボタン５０が半押しされた場合、ボディーマイコン１２からレンズマイコン２０へ半押し情報が送信され、レンズマイコン２０による周波数制御を用いたフォーカス調節動作が開始される（Ｓ３）。
一方、ＡＦモードでなくＭＦモードが選択されている場合は、レンズマイコン２０によりフォーカスリング６７の回転状態が監視される（Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５）。フォーカスリング６７の回転がフォーカスリングセンサ３０により検出された場合、レンズマイコン２０による電圧制御を用いたフォーカス調節動作が開始される（Ｓ６）。
【００４３】
さらに、ＡＦモードでなくＭＦモードでもない場合は、ＡＦ＋ＭＦモードが選択されているため、ボディーマイコン１２によりレリーズボタン５０の状態が監視される（Ｓ７）。レリーズボタン５０が半押しされた場合、ＡＦモードと同様に周波数制御を用いたフォーカス調節動作が開始される（Ｓ７、Ｓ８）。レリーズボタン５０が半押しされていない場合、フォーカスモードの監視が繰り返される（Ｓ１〜Ｓ７）。
ＡＦ＋ＭＦモードでは、周波数制御を用いたフォーカス調節動作の終了後、ボディーマイコン１２およびレンズマイコン２０によりレリーズボタン５０およびフォーカスリング６７の状態が再び確認される（Ｓ７、Ｓ１０）。レリーズボタン５０の半押しが継続されており、かつ、フォーカスリング６７が回転している場合、ＭＦモードと同様に電圧制御を用いたフォーカス調節動作が行われる（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１）。
【００４４】
一方、レリーズボタン５０の半押しが継続されているが、フォーカスリング６７が回転していない場合、あるいは、ステップＳ８の後にレリーズボタン５０の半押しが継続されていない場合、レリーズボタン５０の全押し状態がボディーマイコン１２を介して２０により確認され、レリーズボタン５０が全押しされた場合は撮影動作に移行する（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３）。レリーズボタン５０が全押し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、フォーカスモードの監視が繰り返される（Ｓ１〜Ｓ７）。
（４．２：周波数制御）
図１５に示すように、フォーカス調節が行われる前に、検出温度に基づいて駆動周波数領域の調節が行われる。具体的には、温度センサ２９により検出された温度Ｔｄがレンズマイコン２０の比較部４７により基準温度Ｔｓと比較される。基準温度Ｔｓとしては、例えば常温（２５度など）が挙げられる。なお、基準温度Ｔｓは、ある一定の幅をもった温度領域であってもよい。
【００４５】
検出温度Ｔｄが基準温度Ｔｓよりも高い場合、図９に示すように消費電力曲線がシフトするため、調節部４８により駆動周波数領域の上限値が最高周波数Ｆ２よりも低い周波数Ｆ６に設定される（Ｓ２１、Ｓ２２）。このとき、不揮発性メモリ５２に格納された、検出温度Ｔｄに対する駆動周波数および消費電力のデータテーブルに基づいて、レンズマイコン２０により周波数Ｆ６が決定される。
また、駆動電圧を下げることで、周波数Ｆ６をできるだけ高い値に保つことができ、駆動周波数領域を広く確保することができる。このため、周波数Ｆ６を算出する際に、調節部４８により検出温度Ｔｄに応じて駆動電圧Ｖｃが下げる方向に調節される（図９）。これにより、高温時において駆動周波数領域を広く確保することができる（Ｓ２２）。
また、検出温度Ｔｄが基準温度Ｔｓよりも低い場合、図９に示すように消費電力曲線がシフトするため、駆動周波数領域の下限値が最低周波数Ｆ１よりも高い周波数Ｆ５に設定される（Ｓ２３、Ｓ２４）。このとき、不揮発性メモリ５２に格納されたデータテーブルに基づいて、レンズマイコン２０により周波数Ｆ５が決定される。
【００４６】
検出温度Ｔｄに基づいて駆動周波数領域が調節された後、焦点検出部５において焦点検出が行われる（Ｓ２５）。具体的には、焦点検出部５により焦点ずれ量が検出される。検出された焦点ずれ量が許容範囲内であれば、合焦状態と判断され、焦点ずれ量が許容範囲内でなければ、合焦状態でないと判断される（Ｓ２６）。合焦状態の場合、フォーカス調節を行う必要がないため、レンズマイコン２０が周波数制御を終了する。
一方、合焦状態でないと判断された場合、フォーカスレンズ群２４の駆動が開始される（Ｓ２７）。図６に示すように、超音波モータ３５の回転速度は、合焦位置周辺までは最高回転速度Ｒ１、合焦位置周辺では最低回転速度Ｒ２に、レンズマイコン２０により切り換えられる。このとき、実際の検出回転速度Ｒｄと指令回転速度Ｒｃとがレンズマイコン２０の比較部４７により比較される。例えば、検出回転速度Ｒｄは、位置センサ２５の検出結果に基づいてレンズマイコン２０により算出される。検出回転速度Ｒｄが指令回転速度Ｒｃよりも速い場合、検出回転速度Ｒｄに応じて駆動周波数Ｆｃが上げられる。検出回転速度Ｒｄが指令回転速度Ｒｃよりも遅い場合、検出回転速度Ｒｄに応じて駆動周波数Ｆｃが下げられる。これにより、指令回転速度Ｒｃとほぼ同じ回転速度で超音波モータ３５が駆動される。このとき、新たに設定する周波数は、検出温度Ｔｄ、回転速度、駆動周波数Ｆｃおよび駆動電圧Ｖｃの関係を示すデータテーブルに基づいてレンズマイコン２０により求められる。
【００４７】
検出された焦点ずれ量からフォーカスレンズ群２４の指令距離Ｌｃがボディーマイコン１２により算出され、ボディーマイコン１２により指令距離Ｌｃがレンズマイコン２０へ送信される。指令距離Ｌｃは、例えば図６における現在位置から合焦位置までの距離を意味している。レンズマイコン２０は、フォーカスレンズ群２４の検出距離Ｌｄが指令距離Ｌｃに達したか否かを監視し、検出距離Ｌｄが指令距離Ｌｃに達するまでフォーカスレンズ群２４の駆動を継続する（Ｓ２８）。フォーカスレンズ群２４の検出距離Ｌｄは位置センサ２５により検出される。
焦点を検出する前に検出温度Ｔｄに基づいて駆動周波数の上限値Ｆ２あるいは下限値Ｆ１が調節部４８により調節されているため、図９に示すように消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるのを防止できる。
【００４８】
検出距離Ｌｄが指令距離Ｌｃに達すると、レンズマイコン２０は、フォーカスレンズ群２４の駆動を停止し、周波数制御を終了する（Ｓ２９）。
（４．３：電圧制御）
図１６に示すように、フォーカスリングセンサ３０により検出されたフォーカスリング６７の回転角度および回転角度に基づいて、指令回転速度Ｒｃ、駆動周波数Ｆｃおよび指令距離Ｌｃがレンズマイコン２０により算出および設定される（Ｓ３１）。このとき、駆動電圧Ｖｃは図１３に示す電圧Ｖｎに設定される。例えば、電圧Ｖｎは最高電圧Ｖ１(定格電圧)および最低電圧Ｖ２の平均値である。
次に、これらの設定値に基づいて、超音波モータ３５によりフォーカスレンズ群２４の駆動が開始される（Ｓ３２）。このとき、実際の検出回転速度Ｒｄと指令回転速度Ｒｃとがレンズマイコン２０の比較部４７により比較される（Ｓ３３、Ｓ３５）。例えば、検出回転速度Ｒｄは、位置センサ２５の検出結果に基づいてレンズマイコン２０により算出される。検出回転速度Ｒｄが指令回転速度Ｒｃよりも速い場合、検出回転速度Ｒｄに応じて駆動電圧Ｖｃが電圧Ｖｎよりも小さい電圧まで下げられる（Ｓ３３、Ｓ３４）。検出回転速度Ｒｄが指令回転速度Ｒｃよりも遅い場合、検出回転速度Ｒｄに応じて駆動電圧Ｖｃが電圧Ｖｎよりも大きい電圧まで上げられる（Ｓ３５、Ｓ３６）。このとき、新たに設定する電圧は、検出温度Ｔｄ、回転速度、駆動周波数Ｆｃおよび駆動電圧Ｖｃの関係を示すデータテーブルに基づいてレンズマイコン２０により求められる。
【００４９】
これにより、環境温度が変化した場合であっても、駆動周波数Ｆｃを一定値に固定したまま検出回転速度Ｒｄを指令回転速度Ｒｃとほぼ一致させることができる。
さらに、駆動電圧Ｖｃの変化幅が大きくなるのを防止するために、補助的に周波数制御が用いられる。具体的には、駆動電圧Ｖｃの調節後、駆動電圧Ｖｃが閾値Ｖｔ１〜Ｖｔ２の範囲内におさまっているか否かがレンズマイコン２０により判断される（Ｓ３７、Ｓ３９）。例えば、駆動電圧Ｖｃが閾値Ｖｔ１よりも大きい場合、同じ回転速度をより低い電圧で実現できるように、駆動電圧Ｖｃに応じて駆動周波数Ｆｃが下げられる（Ｓ３７、Ｓ３８）。駆動電圧Ｖｃが閾値Ｖｔ２よりも小さい場合、同じ回転速度をより高い電圧で実現できるように、駆動電圧Ｖｃに応じて駆動周波数Ｆｃが上げられる（Ｓ３９、Ｓ４０）。
【００５０】
これにより、駆動電圧Ｖｃが最高電圧Ｖ１および最低電圧Ｖ２の範囲を超えるのを確実に防止できる。
駆動周波数の調節後、検出距離Ｌｄが指令距離Ｌｃに達すると、レンズマイコン２０はフォーカスレンズ群２４の駆動を停止し、電圧制御を終了する（Ｓ４１、Ｓ４２）。
（４．４：撮影動作）
図１４に示すように、周波数制御あるいは電圧制御を用いてフォーカス調節が完了すると、レリーズボタン５０が全押しされているか否かがボディーマイコン１２を介してレンズマイコン２０により確認される（Ｓ１２）。レリーズボタン５０が全押しされると、撮影動作が開始され、画像が取得される（Ｓ１３）。レリーズボタン５０が全押し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、フォーカスモードの監視が繰り返される（Ｓ１〜Ｓ７）。
【００５１】
＜５：特徴＞
カメラシステム１の特徴は以下の通りである。
（１）
このカメラシステム１では、ＡＦモードおよびＭＦモードの場合で、超音波モータ３５の動作の制御方式が異なる。具体的には、前述のように、ＡＦモードでは主に周波数制御を行っているのに対して、ＭＦモードでは主に電圧制御を行っている。このため、ＡＦモードおよびＭＦモードの場合で、それぞれ最適な超音波モータ３５の制御方式を選択することができ、省電力化を図ることができる。
（２）
このカメラシステム１では、検出温度Ｔｄに基づいて駆動周波数領域の上限値Ｆ２および下限値Ｆ１がレンズマイコン２０の調節部４８により調節されるため、超音波モータ３５や周辺の温度が変化しても、消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるのを防止することができる。
【００５２】
特に、ＡＦモードなどの高速駆動が必要とされる場合に駆動電圧が高く設定されていても、消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるのを確実に防止できる。
（３）
また、上記の周波数制御に加えて、高温時に補助的に電圧制御が行われている。具体的には、図１５に示すように、駆動周波数の上限値Ｆ２を調節する際に、調節部４８により駆動電圧Ｖｃが下がるように調節される（Ｓ２２）。このため、周波数Ｆ６をできるだけ大きく保つことができ、駆動周波数領域を広く確保することが可能となる。
（４）
このカメラシステム１では、検出回転速度Ｒｄに基づいて駆動電圧Ｖｃがレンズマイコン２０の調節部４８により調節されるため、超音波モータ３５の温度や環境温度が変化しても、消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるのを防止することができる。
【００５３】
特に、ＭＦモードなどの長時間駆動が必要とされる場合に時間経過に伴い環境温度が上昇しても、消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるのを確実に防止できる。
（５）
また、上記の電圧制御に加えて、補助的に周波数制御が行われている。具体的には、図１６に示すように、駆動電圧Ｖｃが閾値Ｖｔ１〜Ｖｔ２の範囲内におさまっているかが監視され、駆動電圧Ｖｃが上記範囲外である場合は、駆動電圧Ｖｃに応じて駆動周波数Ｆｃの調節が行われる（Ｓ３７〜Ｓ４０）。これにより、駆動電圧Ｖｃが最高電圧Ｖ１および最低電圧Ｖ２の範囲を超えるのを確実に防止でき、消費電力がさらに安定する。
（６）
このカメラシステム１では、ＡＦモードおよびＭＦモードなどのフォーカスモードに応じて、上記の周波数制御および電圧制御がレンズマイコン２０により選択される。これにより、駆動電圧が高いＡＦモードおよび駆動時間が長いＭＦモードなどの各フォーカスモードの特徴に応じて、超音波モータ３５の最適な制御方式を選択することができ、消費電力が許容消費電力Ｗａを超えるのを防止することができ、システムの安定化を実現できる。
【００５４】
＜６：他の実施形態＞
本発明の具体的構成は、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。
（１）
図１６のフローにおいて、駆動周波数Ｆｃを設定する際に、温度センサ２９での検出温度Ｔｄに基づいて環境温度を考慮した駆動周波数Ｆｃを算出する場合も考えられる。この場合、環境温度が変化しても、フォーカスレンズ群２４の駆動開始時に駆動速度が大きくずれることがなく、駆動電圧Ｖｃが電圧Ｖｎ付近で維持されやすくなる。これにより、消費電力がさらに安定する。
（２）
フォーカスモード選択部３４は交換レンズ２に設けられていてもよい。この場合、フォーカスモードの判断はレンズマイコン２０により行われる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係るカメラシステムおよび交換レンズでは、小型化が可能となる。このため、本発明は、デジタル一眼レフカメラの分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】カメラシステムの全体構成図
【図２】カメラ本体の概略構成図
【図３】モータ駆動回路の構成図
【図４】駆動電圧が一定の場合における超音波モータの駆動周波数と回転速度との関係を示す図
【図５】駆動電圧を変化させた場合における超音波モータの駆動周波数と回転速度との関係を示す図
【図６】ＡＦモードにおける超音波モータの速度プロフィールの一例
【図７】駆動電圧が一定の場合における超音波モータの消費電力と駆動周波数との関係を示す図
【図８】環境温度の変化による超音波モータの駆動周波数と回転速度との関係を示す図
【図９】環境温度の変化による消費電力曲線の変化を示す図
【図１０】ＭＦモードにおける超音波モータの設定回転速度の一例
【図１１】超音波モータの駆動時間と消費電力との関係を示す図
【図１２】電圧制御における駆動周波数と回転速度との関係を示す図
【図１３】温度変化に対する駆動電圧と回転速度との関係を示す図
【図１４】カメラシステムの動作フロー
【図１５】カメラシステムの動作フロー（周波数制御）
【図１６】カメラシステムの動作フロー（電圧制御）
【符号の説明】
【００５７】
１  カメラシステム
２  交換レンズ
３  カメラ本体
４  クイックリターンミラー
５  焦点検出部
１２  ボディーマイコン（本体制御部）
２０  レンズマイコン（レンズ制御部）
２４  フォーカスレンズ群（フォーカスレンズ）
３３  支持枠
３５  超音波モータ（圧電アクチュエータ）
３７  モータ駆動回路
４７  判断部
４８  調節部
【図１】
2009075419.tif 000003
【図２】
2009075419.tif 000004
【図３】
2009075419.tif 000005
【図４】
2009075419.tif 000006
【図５】
2009075419.tif 000007
【図６】
2009075419.tif 000008
【図７】
2009075419.tif 000009
【図８】
2009075419.tif 000010
【図９】
2009075419.tif 000011
【図１０】
2009075419.tif 000012
【図１１】
2009075419.tif 000013
【図１２】
2009075419.tif 000014
【図１３】
2009075419.tif 000015
【図１４】
2009075419.tif 000016
【図１５】
2009075419.tif 000017
【図１６】
2009075419.tif 000018