振動波モータ装置及び撮像装置
【課題】異音の発生が抑えられた状態で保持トルクを維持しつつ駆動停止可能な振動波モータ装置を提供する。
【解決手段】本発明の振動波モータ装置３０，４０は、第１電気機械エネルギー変換素子３１２Ｌにより振動される第１弾性体３１１Ｌ、第２電気機械エネルギー変換素子３１２Ｕにより振動される第２弾性体３１１Ｕ、及び、第１弾性体及び第２弾性体に加圧接触され、それらの少なくとも一方の振動により第１の方向ＣＷ又は第１の方向と逆の第２の方向ＣＣＷのいずれかに駆動される相対運動部材３２、を有する振動波モータ３０と、第１駆動信号Ｃ１，Ｃ２、第２駆動信号Ａ１，Ａ２、及び、第２駆動信号Ｂ１，Ｂ２を発生させる信号発生部４２と、それらの駆動信号のいずれを第１電気機械エネルギー変換素子及び第２電気機械エネルギー変換素子に与えるかを切り替え可能な切替部４３と、切替部を制御する制御部４４と、を備える。
【解決手段】本発明の振動波モータ装置３０，４０は、第１電気機械エネルギー変換素子３１２Ｌにより振動される第１弾性体３１１Ｌ、第２電気機械エネルギー変換素子３１２Ｕにより振動される第２弾性体３１１Ｕ、及び、第１弾性体及び第２弾性体に加圧接触され、それらの少なくとも一方の振動により第１の方向ＣＷ又は第１の方向と逆の第２の方向ＣＣＷのいずれかに駆動される相対運動部材３２、を有する振動波モータ３０と、第１駆動信号Ｃ１，Ｃ２、第２駆動信号Ａ１，Ａ２、及び、第２駆動信号Ｂ１，Ｂ２を発生させる信号発生部４２と、それらの駆動信号のいずれを第１電気機械エネルギー変換素子及び第２電気機械エネルギー変換素子に与えるかを切り替え可能な切替部４３と、切替部を制御する制御部４４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動波モータ装置及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラのフォーカスレンズ等の駆動に用いられる振動波モータは、駆動停止する際に異音を発生することがある。この異音を防止するため、種々の対策が採られている（例えば、特許文献１参照）。
このような異音の発生を避けつつ振動波モータを停止させるには、圧電素子に加える２相の交流電圧を同位相とする方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１２３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、異音の発生を避けるために圧電素子に同位相の２相の交流電圧を印加すると、振動波モータの回転方向の駆動力が低下する。これにより、被駆動体（相対運動部材）の保持トルクが弱まり、振動波モータが駆動停止している状態で、被駆動体が移動してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明の課題は、異音の発生が抑えられた状態で保持トルクを維持しつつ駆動停止可能な振動波モータ装置及び撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）により振動される第１弾性体（３１１Ｌ）、第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）により振動される第２弾性体（３１１Ｕ）、及び、前記第１弾性体（３１１Ｌ）及び前記第２弾性体（３１１Ｕ）に加圧接触され、該第１弾性体（３１１Ｌ）及び該第２弾性体（３１１Ｕ）の少なくとも一方の振動により第１の方向（ＣＷ）又は前記第１の方向（ＣＷ）と逆の第２の方向（ＣＣＷ）のいずれかに駆動される相対運動部材（３２）、を有する振動波モータ（３０）と、それぞれ位相が異なる第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）、第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）、及び、第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）を発生させる信号発生部（４２）と、前記信号発生部（４２）により発生された駆動信号のいずれを前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）及び前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）に与えるかを切り替え可能な切替部（４３）と、前記切替部（４３）を制御する制御部（４４）と、を備えることを特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の振動波モータ装置（３０，４０）であって、前記第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）は、前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）に対して９０度位相が進み、前記第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）は、前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）に対して９０度位相が遅れていること、を特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の振動波モータ装置（３０，４０）であって、前記相対運動部材（３２）は、前記第１弾性体（３１１Ｌ）と第２弾性体（３１１Ｕ）との間に配置されていること、を特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の振動波モータ装置（３０，４０）であって、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）および前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）は２つの相に交流電圧が印加されるようになっており、前記制御部（４４）は、前記相対運動部材（３２）を前記第１の方向（ＣＷ）に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相にそれぞれ第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）及び第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）の２つの相の両方に前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）を与える第１制御を前記切替部（４３）に対して行い、前記相対運動部材（３２）を前記第２の方向（ＣＣＷ）に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相の両方に第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）の２つの相に、第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）及び第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）をそれぞれ与える第２制御を前記切替部（４３）に対して行うこと、を特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の振動波モータ装置（３０，４０）を備える撮像装置（１）であって、前記振動波モータ（３０）の前記相対運動部材（３２）は、フォーカスレンズ（２１）を駆動させるものであり、該フォーカスレンズ（２１）のウォブリング動作を行う場合、前記制御部（４４）は、前記第１制御と前記第２制御とを繰り返すこと、を特徴とする撮像装置（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置（１）であって、前記ウォブリング動作以外の前記フォーカスレンズ（２１）駆動を行う場合、前記制御部（４４）は、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相の一方に前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）を与え、他方に前記フォーカスレンズ（２１）の駆動方向により前記第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）又は前記第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）の２つの相にも、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相と同じ駆動信号を与える第３制御を前記切替部（４３）に対して行うこと、を特徴とする撮像装置（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、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してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異音の発生が抑えられた状態で保持トルクを維持しつつ駆動停止可能な振動波モータ装置及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態におけるカメラの概念的な構成図である。
【図２】超音波モータの概念構成および駆動説明図である。
【図３】ステータにおける圧電体の配置を示す図である。
【図４】ＡＦモータ駆動装置の回路図である。
【図５】ＡＦモータ駆動装置における切り換えスイッチの位置と超音波モータの回転との関係を示す図である。
【図６】ウォブリング動作の説明図である。
【図７】第２実施形態におけるＡＦモータ駆動装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるカメラ１の概念的な構成図である。
カメラ１は、動画撮影機能を有するカメラであって、オートフォーカス（以下ＡＦと略記する）の駆動源として、本発明における振動波モータの一実施形態である超音波モータ３０を備えている。
【００１１】
カメラ１は、カメラボディ１０と、レンズ鏡筒２０とを備えている。レンズ鏡筒２０は、カメラボディ１０に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒２０が交換可能な例を示したが、これに限らず、たとえば、カメラボディとレンズ鏡筒が一体型のカメラであってもよい。
【００１２】
カメラボディ１０は、光電変換素子であるＣＣＤ等の撮像素子１１と、制御装置１２と、を備えている。
制御装置１２は、当該カメラ１全体を統括的に制御する制御部である。制御装置１２は、機能部として、焦点調整情報を検出する焦点情報検出部１２Ａと、ＡＦ駆動する超音波モータ３０を駆動制御するＡＦモータ駆動装置４０等を備えている。
【００１３】
焦点情報検出部１２Ａは、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化から合焦状態の変化を検出する。
ＡＦモータ駆動装置４０は、後述する超音波モータ３０を駆動する駆動信号を形成し、超音波モータ３０に出力する。
【００１４】
そして、制御装置１２は、前述したように、当該カメラ１全体を制御する。また、制御装置１２は、焦点情報検出部１２Ａによる焦点検出情報に基づいてＡＦモータ駆動装置４０を制御し、超音波モータ３０を駆動して後述するレンズ鏡筒２０における合焦レンズ２１を移動させて、被写体像が撮像素子１１の結像面に結像するようにＡＦ制御を行う。
【００１５】
レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１、カム筒２２、超音波モータ３０、及びこれらを包囲する外筒２３等を備えている。
本実施形態では、超音波モータ３０は、カム筒２２と外筒２３の間の円環状の隙間に配置されている。超音波モータ３０は、前述したように、カメラ１の合焦動作時に合焦レンズ２１を駆動する駆動源であり、カム筒２２を回転操作する。
【００１６】
超音波モータ３０は、ロータ３２と、ロータ３２に圧接配置された一対のステータ（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）と、ロータ３２を支持する回転軸３３に結合された出力ギア３４と、を備えている。
超音波モータ３０は、制御装置１２（ＡＦモータ駆動装置４０）から供給される所定の電圧および周波数の駆動信号による第１ステータ３１Ｌおよび第２ステータ３１Ｕの駆動によって、出力ギア３４が回転力を出力する。その出力回転方向は第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのいずれで駆動するかによって変わり、また、回転速度は、駆動信号の周波数に応じて変化する。つまり、超音波モータ３０は、ＡＦモータ駆動装置４０の駆動信号の切換および周波数制御によって、回転方向および回転数が制御されるようになっている。なお、この超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０については後に詳述する。
【００１７】
カム筒２２は、超音波モータ３０によって回転操作されると、外筒２３内を光軸ＯＡと平行する方向に移動するように構成されている。
合焦レンズ２１は、カム筒２２に保持されている。そして、超音波モータ３０の駆動によるカム筒２２の移動によって、光軸ＯＡ方向に移動して焦点調節を行う。
なお、レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１の他に、図示しないが複数のレンズ群を備えているものである。
【００１８】
そして、カメラ１は、合焦レンズ２１とレンズ鏡筒２０内に設けられた図示しないレンズ群とによって、撮像素子１１の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子１１は、結像された被写体像を電気信号に変換する。その電気信号は、Ａ／Ｄ変換されて、画像データとされる。これらカメラ１における撮影に係る一連の動作は、制御装置１２によって制御される。
【００１９】
また、カメラ１は、動画撮影時には、ウォブリング動作を行う。すなわち、動画撮影時において、制御装置１２は、合焦レンズ２１を前後に細かく移動させ、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化に応じて焦点情報検出部１２Ａが検出した合焦状態の変化情報に基づいて、ＡＦモータ駆動装置４０を制御して合焦調整を行う。
【００２０】
つぎに、前述した図１に加えて図２〜図６を参照し、本発明における振動波モータの一実施形態である超音波モータ３０とＡＦモータ駆動装置４０について説明する。
図２は、超音波モータ３０の概念構成および駆動説明図である。図３は、ステータ３１Ｌ，３１Ｕにおける圧電体３１２Ｌ，３１２Ｕの配置を示す図である。図４は、ＡＦモータ駆動装置４０の回路図である。図５は、ＡＦモータ駆動装置４０のスイッチングと超音波モータ３０の回転との関係を示す図である。図６は、ウォブリング動作の説明図である。
【００２１】
図１中および図２に概念的に示すように、超音波モータ３０は、ロータ３２を挟むように配置された一対のステータ（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）を備えている。図２（ａ）中下側の第１ステータ３１Ｌと、図２（ａ）中上側の第２ステータ３１Ｕとは、機械的な構造は同一であって、ロータ３２を挟んで反転して配設されているものである。
【００２２】
第１ステータ３１Ｌは、円環状の弾性体３１１Ｌと圧電体３１２Ｌ（図２には示さず）とにより構成されている。
弾性体３１１Ｌは、矩形の断面形状の円環状であって、その中心軸方向一方の側に複数のスリットによって櫛歯部３１１ａが形成されている。この櫛歯部３１１ａにおける櫛歯の先端面が、ロータ３２に接触して駆動する駆動面となっている。
【００２３】
圧電体３１２Ｌは、弾性体３１１Ｌにおける櫛歯部３１１ａとは逆側の面に接合配設されている。圧電体３１２Ｌは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子である。
圧電体３１２Ｌは、図３（ａ）に示すように、弾性体３１１Ｌの周方向に沿って２つの相（Ａ相およびＣ相）の駆動信号が入力される範囲（Ａ相圧電体３１２ＬａとＣ相圧電体３１２Ｌｃ）に分かれている。各相圧電体３１２Ｌａ，３１２Ｌｃは、１／２波長毎に分極が交互となった要素が並べられている。
【００２４】
Ａ相圧電体３１２Ｌａには、後述するＡＦモータ駆動装置４０における駆動回路５０ＡからＡ相（またはＣ相）の駆動電力が入力するようになっている。また、Ｃ相圧電体３１２Ｌｃには、駆動回路５０ＣからのＣ相の駆動電力が入力するようになっている。
そして、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＡ相に対して位相が９０°進んだＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｂ）に示すように、Ａ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃが伸縮して弾性体３１１Ｌの駆動面にロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａとＣ相圧電体３１２Ｌｃの双方に同位相のＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｃ）に示すように、ロータ３２を軸方向に保持するのみで回転操作しない定在波を生ずる。
【００２５】
第２ステータ３１Ｕは、円環状の弾性体３１１Ｕと圧電体３１２Ｕとにより構成されている。
弾性体３１１Ｕには、第１ステータ３１Ｌにおける弾性体３１１Ｌと同様に、櫛歯部３１１ａが形成されている。
圧電体３１２Ｕは、図３（ｂ）に示すように、弾性体３１１Ｕの周方向に沿って２つの相（Ｂ相およびＣ相）の駆動信号が入力される範囲（Ｂ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃ）に分かれている。各相圧電体３１２Ｕｂ，３１２Ｕｃは、１／２波長毎に分極が交互となった要素が並べられている。
Ａ相圧電体３１２Ｕｂには、後述するＡＦモータ駆動装置４０における駆動回路５０ＢからＢ相（またはＣ相）の駆動電力が入力するようになっている。また、Ｃ相圧電体３１２Ｕｃには、駆動回路５０ＣからのＣ相の駆動電力が入力するようになっている。
【００２６】
そして、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵａにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＢ相に対して位相が９０°遅れたＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｃ）に示すように、Ｂ相圧電体３１２ＵａおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃが伸縮して弾性体３１１Ｕの駆動面にロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵａとＣ相圧電体３１２Ｕｃの双方に同位相のＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｂ）に示すように、ロータ３２を軸方向に保持するのみで回転操作しない定在波を生ずる。
【００２７】
上記構成の第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕとは、それぞれの櫛歯部３１１ａの駆動面を対向させた姿勢で、間にロータ３２を挟んで配置され、図示しない付勢手段によってそれぞれ駆動面を所定の力でロータ３２に圧接させるように押圧付勢されている。
ロータ３２は、円盤状の部材であって、前述したように、回転軸３３（図２には示さず）に支持されている。回転軸３３には、出力ギア３４が固定されている。
【００２８】
上記のように構成された超音波モータ３０は、前述したように、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＣ相の駆動電力が入力するとロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＣ相の駆動電力が入力すると、ロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。
これにより、超音波モータ３０は、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのいずれか一方を択一的に駆動作用させると共に他方を駆動作用させないことで、回転軸３３の回転を正逆両方向に切り換えて、出力ギア３４から回転力を出力できるようになっている。
【００２９】
すなわち、時計回り（ＣＷ）の回転力を出力するには、第１ステータ３１ＬにおけるＡ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力を入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＡ相に対して位相が９０°進んだＣ相の駆動電力を入力し、第２ステータ３１ＵのＢ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃには共にＣ相の駆動電力を入力する。これにより、第１ステータ３１Ｌが進行波によってロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作して当該時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。ステータ３１Ｕには、定在波が発生し、ロータ３２を軸方向に保持するのみでその移動を妨げない。
【００３０】
一方、反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力するには、第２ステータ３１ＵにおけるＢ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力を入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＢ相に対して位相が９０°遅れたＣ相の駆動電力を入力し、第１ステータ３１ＬのＡ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃには共にＣ相の駆動電力を入力する。これにより、第２ステータ３１Ｕが進行波によってロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作して当該反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。第１ステータ３１Ｌには定在波が発生し、ロータ３２を軸方向に保持するのみでその移動を妨げない。
【００３１】
つぎに、超音波モータ３０の駆動（回転方向および回転速度）を制御するＡＦモータ駆動装置４０について説明する。
ＡＦモータ駆動装置４０は、図４にその回路図を示すように、直流電源回路４１と、パルス生成回路４２と、切換スイッチ４３と、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと、回転制御部４４と、を備えている。
直流電源回路４１は、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに接続され、これらに直流の電流を供給する。
【００３２】
パルス生成回路４２は、回転制御部４４と、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃとに接続されている。パルス生成回路４２は、回転制御部４４から、超音波モータ３０を駆動する駆動周波数の指示を受け、その駆動周波数で超音波モータ３０を駆動するために必要なパルス信号を駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに対して出力する。すなわち、パルス生成回路４２は、駆動回路５０Ａに対してパルス信号Ａ１，Ａ２を、駆動回路５０Ｂに対してパルス信号Ｂ１，Ｂ２を、駆動回路５０Ｃに対してパルス信号Ｃ１，Ｃ２を、それぞれ出力する。また、パルス生成回路４２のパルス信号Ｃ１，Ｃ２は、後述する切換スイッチ４３の切換によって、駆動回路５０Ａおよび駆動回路５０Ｂにパルス信号Ｃ１，Ｃ２を入力可能となっている。
【００３３】
切換スイッチ４３は、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ａに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２に切換え得るように設けられた第１切換スイッチ４３Ａと、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ｂに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２に切換え得るように設けられた第２切換スイッチ４３Ｂと、を備えている。
【００３４】
つまり、切換スイッチ４３は、第１切換スイッチ４３Ａが、駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２とパルス信号Ｃ１，Ｃ２とで切り換え、第２切換スイッチ４３Ｂが駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２とパルス信号Ｃ１，Ｃ２とで切換えることができるようになっている。この切換スイッチ４３は、回転制御部４４によって切換制御される。
【００３５】
駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、それぞれＡ相用，Ｂ相用，Ｃ相用の駆動回路である。各駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、供給される駆動信号の位相がＡ相とＣ相、Ｂ相とＣ相とでそれぞれ９０°ずれているが、構成および作用は同様であるため、まず、駆動回路５０として構成および作用を説明する。
【００３６】
駆動回路５０は、第１スイッチ部５１と、第２スイッチ部５２と、トランス５３と、を有している。
第１スイッチ部５１は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＦＥＴ）５１Ａと、ダイオード５１Ｂと、を有している。
ＭＯＳＦＥＴ５１Ａのゲート端子には、パルス生成回路４２からパルス信号Ａ１が入力される。第１スイッチ部５１は、パルス信号Ａ１によって、通電（ＯＮ）状態と非通電（ＯＦＦ）状態とが切り替わるスイッチ部として機能する。
【００３７】
第２スイッチ部５２は、ＭＯＳＦＥＴ５２Ａと、ダイオード５２Ｂとを有している。ＭＯＳＦＥＴ５２Ａのゲート端子には、パルス生成回路４２からパルス信号Ａ２が入力される。第２スイッチ部５２は、パルス信号Ａ２によって、通電（ＯＮ）状態と非通電（ＯＦＦ）状態とが切り替わるスイッチ部として機能する。
【００３８】
トランス５３は、１次側インダクタ部５３Ａが直流電源回路４１に接続されると共に、２次側インダクタ部５３Ｂが超音波モータ３０の圧電体３１２Ｌまたは３１２Ｕに接続され、超音波モータ３０に印加する駆動電圧を昇圧している。
【００３９】
そして、上記構成の駆動回路５０は、第１スイッチ部５１と第２スイッチ部５２とが、パルス信号Ａ１とパルス信号Ａ２の時間差を１８０°の位相差として、トランス５３に対して両者が交互に逆方向の電流を流すようにいわゆるプッシュプル駆動し、トランス５３が昇圧して所定の周波数の駆動電力を超音波モータ３０（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）の圧電体３１２Ｌ，３１２Ｕに出力する。
【００４０】
ここで、駆動回路５０Ａは、超音波モータ３０における第１ステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌａに駆動電力を出力する。すなわち、当該駆動回路５０Ａへの入力を切り換える切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ）の位置に対応して、入力がパルス信号Ａ１，Ａ２の場合にはＡ相の駆動電力を、入力がパルス信号Ｃ１，Ｃ２場合にはＣ相の駆動電力を、それぞれ第１ステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌａに出力する。
【００４１】
駆動回路５０Ｂは、超音波モータ３０における第２ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｕｂに駆動電力を出力する。すなわち、当該駆動回路５０Ｂへの入力を切り換える切換スイッチ４３（第２切換スイッチ４３Ｂ）の位置に対応して、入力がパルス信号Ｂ１，Ｂ２の場合にはＢ相の駆動電力を、入力がパルス信号Ｃ１，Ｃ２場合にはＣ相の駆動電力を、それぞれ第２ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｕｂに出力する。
駆動回路５０Ｃは、超音波モータ３０におけるステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌｃと、ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｃに、それぞれＣ相の駆動電力を出力する。
【００４２】
回転制御部４４は、直流電源回路４１のＯＮ／ＯＦＦと、パルス生成回路４２に対する駆動周波数の指示と、切換スイッチ４３の切換と、を行って、超音波モータ３０の回転方向および回転速度を制御する。
【００４３】
そして、上記構成のＡＦモータ駆動装置４０は、回転制御部４４による切換スイッチ４３の切換によって、超音波モータ３０の回転方向を制御する。
つぎに、この超音波モータ３０の回転方向の制御について説明する。
回転制御部４４は、図５に示すように、切換スイッチ４３における第１切換スイッチ４３Ａと第２切換スイッチ４３Ｂとを、一方がＡ相側またはＢ相側の場合には他方をＣ相に切り換えるように連動操作する。
【００４４】
図５中状態Ａで示すように、第１切換スイッチ４３ＡがＡ相側（第２切換スイッチ４３ＢがＣ相側）では、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。
つまり、第１切換スイッチ４３ＡをＡ相側（第２切換スイッチ４３ＢをＣ相側）とすることで、第１ステータ３１ＬにおけるＡ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＣ相の駆動電力が入力し、第２ステータ３１ＵのＢ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２ＵｃにはＣ相の駆動電力が入力する。これにより、前述したように、第１ステータ３１Ｌにロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波が生ずると共に第２ステータ３１Ｕには定在波が生じ、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力するものである。なお、図４の回路図は、この状態Ａを示している。
【００４５】
また、図５中状態Ｂで示すように、切換スイッチ４３ＢがＢ相側（第１切換スイッチ４３ＡがＣ相側）では、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。
つまり、切換スイッチ４３ＢをＢ相側（第１切換スイッチ４３ＡをＣ相側）とすることで、第２ステータ３１ＵにおけるＢ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＣ相の駆動電力が入力し、第１ステータ３１ＬのＡ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃには共にＣ相の駆動電力が入力する。これにより、前述したように、第２ステータ３１Ｕにロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波が生ずると共に第１ステータ３１Ｌに定在波が生じ、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力するものである。
【００４６】
上記のように、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０によれば、ＡＦモータ駆動装置４０における切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ，第２切換スイッチ４３Ｂ）の切り換えによって超音波モータ３０の回転を切り換えることができる。
ここで、１個のステータを備える超音波モータにおいて回転方向を切り換える場合は、回転⇒停止（同相）⇒逆転、の３ステップが必要となるが、本構成では一方のステータ（第１ステータ３１Ｌまたは第２ステータ３１Ｕ）の進行波停止と同時もしくは直前に、他方のステータ（第２ステータ３１Ｕまたは第１ステータ３１Ｌ）に進行波を発生させることができる。これにより、２ステップで回転方向の切り換えが可能である。
【００４７】
また、超音波モータを停止させる際に、圧電素子への電圧印加を急激に停止させると圧電素子や弾性体が異常振動して異音の原因となるが、それを回避するために、圧電素子に２相の交流電圧を印加しつつ交流電圧を同位相に変化させると、超音波モータの回転方向の駆動力が低下してフォーカスレンズが移動してしまう恐れがある。本構成では、このようなことはない。
【００４８】
従って、たとえば、図６に示すような、動画撮影時におけるウォブリング制御の際に必要な短時間での反転駆動が可能となる。つまり、カメラ１は、前述したように、動画撮影時には、ＡＦモータ駆動装置４０は、超音波モータ３０の回転方向を短時間で切り換えて合焦レンズ２１を前後に細かく移動させ、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化に応じて焦点情報検出部１２Ａが検出した合焦状態の変化情報に基づいて被写体への合焦を継続するようにウォブリング制御を行うが、その超音波モータ３０の回転方向の切り換えを円滑且つ迅速に行うことができる。
【００４９】
（第２実施形態）
つぎに、図７を参照して、本発明の第２実施形態であるＡＦモータ駆動装置４０′について説明する。
図７は、ＡＦモータ駆動装置４０′の回路図である。なお、本第２実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０′の制御対象は、前述した第１実施形態における超音波モータ３０と全く同様であり、また、適用されるカメラ１も共通であり、説明は省略する。
【００５０】
ＡＦモータ駆動装置４０′は、前述した第１実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０とは、切換スイッチ４５の構成が異なり、それに伴って回転制御部４４による切換制御が異なる。それ以外の構成は第１実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０と同様であり、同機能の構成要素には同符号を付して説明は省略する。
【００５１】
切換スイッチ４５は、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ａに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切換え得るように設けられた第１切換スイッチ４５Ａと、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ｂに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ａ１，Ａ２に切換え得るように設けられた第２切換スイッチ４５Ｂと、を備えている。
【００５２】
つまり、切換スイッチ４５は、第１切換スイッチ４５Ａが、駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２からパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換え、第２切換スイッチ４５Ｂが、駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２からパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換えることができるようになっている。この切換スイッチ４５は、回転制御部４４によって切換制御される。
【００５３】
上記のように構成されたＡＦモータ駆動装置４０′は、回転制御部４４による切換スイッチ４５の切換制御によって超音波モータ３０の回転方向を制御する。その基本的構成は、前述したＡＦモータ駆動装置４０と同様である。
すなわち、第１切換スイッチ４５ＡをＡ相側（第２切換スイッチ４５ＢをＣ相側）とすることで、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。
また、切換スイッチ４５ＢをＢ相側（第１切換スイッチ４５ＡをＣ相側）とすることで、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。
【００５４】
ここで、本第２実施形態では、第１切換スイッチ４５Ａは駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換えることができ、第２切換スイッチ４５Ｂは駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２に切り換えることができるようになっている。
このため、第１切換スイッチ４５ＡをＡ相側として超音波モータ３０を時計回り（ＣＷ）に駆動する際において、第２切換スイッチ４５ＢをＡ相側とする（駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２に切り換える）ことができる。これにより、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕとが共にロータ３２を時計回り（ＣＷ）に駆動することとなり、回転駆動力を増加させることができる。なお、図７の回路図は、この状態を示している。
【００５５】
また、同様に、第２切換スイッチ４５ＢをＢ相側として超音波モータ３０を反時計回り（ＣＣＷ）に駆動する際において、第１切換スイッチ４５ＡをＢ相側とし（駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換え）、ことができる。これにより、第２ステータ３１Ｕと第１ステータ３１Ｌとが共にロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に駆動することとなり、回転駆動力を増加させることができる。
【００５６】
上記のような回転駆動力増加制御は、静止画撮影時等の異音の発生が容認できる場合においては、有効である。
これにより、超音波モータ３０の駆動力が増加した分、直流電源回路４１の電圧を落としたり、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃへの入力パルスのＤｕｔｙを小さくしたりして、超音波モータ３０への印加電圧を下げる（略２／３程度）ことが可能となる。これにより、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０の消費電力を減少する効果が期待できる。
【００５７】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０によれば、超音波モータ３０は、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕを備え、ＡＦモータ駆動装置４０における切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ，第２切換スイッチ４３Ｂ）の切り換えによって、いずれか一方を択一的に駆動作用させると共に他方を駆動作用させないことで、正逆両方向に回転力を切り換えて出力することができる。これにより、回転方向の切り換えを円滑且つ迅速に行うことができる。
【００５８】
（２）超音波モータを停止させる際、圧電素子への電圧印加の急激な停止に起因する圧電素子や弾性体が異常振動することによる異音の発生を回避するために、圧電素子に２相の交流電圧を印加しつつ交流電圧を同位相に変化させると、超音波モータの回転方向の駆動力（保持トルク）が低下してフォーカスレンズが移動してしまう恐れがあるが、本構成では保持トルクを維持できこのようなことがない。
（３）第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕに印可するＣ相圧電体用駆動回路５０Ｃを共有化することで、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのそれぞれに駆動回路を用意する場合に比較して３／４の駆動回路で済む。
【００５９】
（４）第２実施形態によれば、切換スイッチ４５の切り換えによって、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕを同方向に駆動させ、回転駆動力を増加させることができる。これにより、超音波モータ３０の駆動力が増加した分、直流電源回路４１の電圧を落としたり、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃへの入力パルスのＤｕｔｙを小さくしたりして、超音波モータ３０への印加電圧を下げることが可能となる。これにより、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０の消費電力を低減できる。
【００６０】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、振動波モータとして超音波領域の振動を用いる超音波モータを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、たとえば、超音波領域以外の振動を用いる振動波モータに適用してもよい。
【００６１】
（２）超音波モータにおける第１ステータ３１Ｌおよび第２ステータ３１Ｕとロータ３２の配置構造は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。
（３）本実施形態においては、振動波モータとして超音波モータを、カメラの合焦レンズの駆動源として用いられる例を示したが、本発明の振動波モータは、これに限らず、たとえば、カメラ１のズーム動作時の駆動源としてもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００６２】
１：カメラ、１１：撮像素子、１２：制御装置、１２Ａ：焦点情報検出部、２０：レンズ鏡筒、２１：合焦レンズ、３０：超音波モータ、３１Ｌ：第１ステータ、３１１Ｌ：弾性体、３１２Ｌ：圧電体、３１２Ｌａ：Ａ相圧電体、３１２Ｌｃ：Ｃ相圧電体、３１Ｕ：第２ステータ、３１１Ｕ：弾性体、３１２Ｕ：圧電体、３１２Ｕａ：Ａ相圧電体、３１２Ｕｃ：Ｃ相圧電体、３２：ロータ、４０：ＡＦモータ駆動装置、４１：直流電源回路、４２：パルス生成回路、４３：切換スイッチ部、４３Ａ：第１切換スイッチ、４３Ｂ：第２切換スイッチ、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ：駆動回路、４４：回転制御部、４５：切換スイッチ部、４５Ａ：第１切換スイッチ、４５Ｂ：第２切換スイッチ、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２：パルス信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動波モータ装置及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラのフォーカスレンズ等の駆動に用いられる振動波モータは、駆動停止する際に異音を発生することがある。この異音を防止するため、種々の対策が採られている（例えば、特許文献１参照）。
このような異音の発生を避けつつ振動波モータを停止させるには、圧電素子に加える２相の交流電圧を同位相とする方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１２３７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、異音の発生を避けるために圧電素子に同位相の２相の交流電圧を印加すると、振動波モータの回転方向の駆動力が低下する。これにより、被駆動体（相対運動部材）の保持トルクが弱まり、振動波モータが駆動停止している状態で、被駆動体が移動してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明の課題は、異音の発生が抑えられた状態で保持トルクを維持しつつ駆動停止可能な振動波モータ装置及び撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）により振動される第１弾性体（３１１Ｌ）、第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）により振動される第２弾性体（３１１Ｕ）、及び、前記第１弾性体（３１１Ｌ）及び前記第２弾性体（３１１Ｕ）に加圧接触され、該第１弾性体（３１１Ｌ）及び該第２弾性体（３１１Ｕ）の少なくとも一方の振動により第１の方向（ＣＷ）又は前記第１の方向（ＣＷ）と逆の第２の方向（ＣＣＷ）のいずれかに駆動される相対運動部材（３２）、を有する振動波モータ（３０）と、それぞれ位相が異なる第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）、第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）、及び、第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）を発生させる信号発生部（４２）と、前記信号発生部（４２）により発生された駆動信号のいずれを前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）及び前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）に与えるかを切り替え可能な切替部（４３）と、前記切替部（４３）を制御する制御部（４４）と、を備えることを特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の振動波モータ装置（３０，４０）であって、前記第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）は、前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）に対して９０度位相が進み、前記第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）は、前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）に対して９０度位相が遅れていること、を特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の振動波モータ装置（３０，４０）であって、前記相対運動部材（３２）は、前記第１弾性体（３１１Ｌ）と第２弾性体（３１１Ｕ）との間に配置されていること、を特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の振動波モータ装置（３０，４０）であって、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）および前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）は２つの相に交流電圧が印加されるようになっており、前記制御部（４４）は、前記相対運動部材（３２）を前記第１の方向（ＣＷ）に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相にそれぞれ第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）及び第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）の２つの相の両方に前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）を与える第１制御を前記切替部（４３）に対して行い、前記相対運動部材（３２）を前記第２の方向（ＣＣＷ）に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相の両方に第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）の２つの相に、第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）及び第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）をそれぞれ与える第２制御を前記切替部（４３）に対して行うこと、を特徴とする振動波モータ装置（３０，４０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の振動波モータ装置（３０，４０）を備える撮像装置（１）であって、前記振動波モータ（３０）の前記相対運動部材（３２）は、フォーカスレンズ（２１）を駆動させるものであり、該フォーカスレンズ（２１）のウォブリング動作を行う場合、前記制御部（４４）は、前記第１制御と前記第２制御とを繰り返すこと、を特徴とする撮像装置（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置（１）であって、前記ウォブリング動作以外の前記フォーカスレンズ（２１）駆動を行う場合、前記制御部（４４）は、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相の一方に前記第１駆動信号（Ｃ１，Ｃ２）を与え、他方に前記フォーカスレンズ（２１）の駆動方向により前記第２駆動信号（Ａ１，Ａ２）又は前記第２駆動信号（Ｂ１，Ｂ２）を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｕ）の２つの相にも、前記第１電気機械エネルギー変換素子（３１２Ｌ）の２つの相と同じ駆動信号を与える第３制御を前記切替部（４３）に対して行うこと、を特徴とする撮像装置（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、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してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異音の発生が抑えられた状態で保持トルクを維持しつつ駆動停止可能な振動波モータ装置及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態におけるカメラの概念的な構成図である。
【図２】超音波モータの概念構成および駆動説明図である。
【図３】ステータにおける圧電体の配置を示す図である。
【図４】ＡＦモータ駆動装置の回路図である。
【図５】ＡＦモータ駆動装置における切り換えスイッチの位置と超音波モータの回転との関係を示す図である。
【図６】ウォブリング動作の説明図である。
【図７】第２実施形態におけるＡＦモータ駆動装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるカメラ１の概念的な構成図である。
カメラ１は、動画撮影機能を有するカメラであって、オートフォーカス（以下ＡＦと略記する）の駆動源として、本発明における振動波モータの一実施形態である超音波モータ３０を備えている。
【００１１】
カメラ１は、カメラボディ１０と、レンズ鏡筒２０とを備えている。レンズ鏡筒２０は、カメラボディ１０に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒２０が交換可能な例を示したが、これに限らず、たとえば、カメラボディとレンズ鏡筒が一体型のカメラであってもよい。
【００１２】
カメラボディ１０は、光電変換素子であるＣＣＤ等の撮像素子１１と、制御装置１２と、を備えている。
制御装置１２は、当該カメラ１全体を統括的に制御する制御部である。制御装置１２は、機能部として、焦点調整情報を検出する焦点情報検出部１２Ａと、ＡＦ駆動する超音波モータ３０を駆動制御するＡＦモータ駆動装置４０等を備えている。
【００１３】
焦点情報検出部１２Ａは、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化から合焦状態の変化を検出する。
ＡＦモータ駆動装置４０は、後述する超音波モータ３０を駆動する駆動信号を形成し、超音波モータ３０に出力する。
【００１４】
そして、制御装置１２は、前述したように、当該カメラ１全体を制御する。また、制御装置１２は、焦点情報検出部１２Ａによる焦点検出情報に基づいてＡＦモータ駆動装置４０を制御し、超音波モータ３０を駆動して後述するレンズ鏡筒２０における合焦レンズ２１を移動させて、被写体像が撮像素子１１の結像面に結像するようにＡＦ制御を行う。
【００１５】
レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１、カム筒２２、超音波モータ３０、及びこれらを包囲する外筒２３等を備えている。
本実施形態では、超音波モータ３０は、カム筒２２と外筒２３の間の円環状の隙間に配置されている。超音波モータ３０は、前述したように、カメラ１の合焦動作時に合焦レンズ２１を駆動する駆動源であり、カム筒２２を回転操作する。
【００１６】
超音波モータ３０は、ロータ３２と、ロータ３２に圧接配置された一対のステータ（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）と、ロータ３２を支持する回転軸３３に結合された出力ギア３４と、を備えている。
超音波モータ３０は、制御装置１２（ＡＦモータ駆動装置４０）から供給される所定の電圧および周波数の駆動信号による第１ステータ３１Ｌおよび第２ステータ３１Ｕの駆動によって、出力ギア３４が回転力を出力する。その出力回転方向は第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのいずれで駆動するかによって変わり、また、回転速度は、駆動信号の周波数に応じて変化する。つまり、超音波モータ３０は、ＡＦモータ駆動装置４０の駆動信号の切換および周波数制御によって、回転方向および回転数が制御されるようになっている。なお、この超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０については後に詳述する。
【００１７】
カム筒２２は、超音波モータ３０によって回転操作されると、外筒２３内を光軸ＯＡと平行する方向に移動するように構成されている。
合焦レンズ２１は、カム筒２２に保持されている。そして、超音波モータ３０の駆動によるカム筒２２の移動によって、光軸ＯＡ方向に移動して焦点調節を行う。
なお、レンズ鏡筒２０は、合焦レンズ２１の他に、図示しないが複数のレンズ群を備えているものである。
【００１８】
そして、カメラ１は、合焦レンズ２１とレンズ鏡筒２０内に設けられた図示しないレンズ群とによって、撮像素子１１の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子１１は、結像された被写体像を電気信号に変換する。その電気信号は、Ａ／Ｄ変換されて、画像データとされる。これらカメラ１における撮影に係る一連の動作は、制御装置１２によって制御される。
【００１９】
また、カメラ１は、動画撮影時には、ウォブリング動作を行う。すなわち、動画撮影時において、制御装置１２は、合焦レンズ２１を前後に細かく移動させ、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化に応じて焦点情報検出部１２Ａが検出した合焦状態の変化情報に基づいて、ＡＦモータ駆動装置４０を制御して合焦調整を行う。
【００２０】
つぎに、前述した図１に加えて図２〜図６を参照し、本発明における振動波モータの一実施形態である超音波モータ３０とＡＦモータ駆動装置４０について説明する。
図２は、超音波モータ３０の概念構成および駆動説明図である。図３は、ステータ３１Ｌ，３１Ｕにおける圧電体３１２Ｌ，３１２Ｕの配置を示す図である。図４は、ＡＦモータ駆動装置４０の回路図である。図５は、ＡＦモータ駆動装置４０のスイッチングと超音波モータ３０の回転との関係を示す図である。図６は、ウォブリング動作の説明図である。
【００２１】
図１中および図２に概念的に示すように、超音波モータ３０は、ロータ３２を挟むように配置された一対のステータ（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）を備えている。図２（ａ）中下側の第１ステータ３１Ｌと、図２（ａ）中上側の第２ステータ３１Ｕとは、機械的な構造は同一であって、ロータ３２を挟んで反転して配設されているものである。
【００２２】
第１ステータ３１Ｌは、円環状の弾性体３１１Ｌと圧電体３１２Ｌ（図２には示さず）とにより構成されている。
弾性体３１１Ｌは、矩形の断面形状の円環状であって、その中心軸方向一方の側に複数のスリットによって櫛歯部３１１ａが形成されている。この櫛歯部３１１ａにおける櫛歯の先端面が、ロータ３２に接触して駆動する駆動面となっている。
【００２３】
圧電体３１２Ｌは、弾性体３１１Ｌにおける櫛歯部３１１ａとは逆側の面に接合配設されている。圧電体３１２Ｌは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子である。
圧電体３１２Ｌは、図３（ａ）に示すように、弾性体３１１Ｌの周方向に沿って２つの相（Ａ相およびＣ相）の駆動信号が入力される範囲（Ａ相圧電体３１２ＬａとＣ相圧電体３１２Ｌｃ）に分かれている。各相圧電体３１２Ｌａ，３１２Ｌｃは、１／２波長毎に分極が交互となった要素が並べられている。
【００２４】
Ａ相圧電体３１２Ｌａには、後述するＡＦモータ駆動装置４０における駆動回路５０ＡからＡ相（またはＣ相）の駆動電力が入力するようになっている。また、Ｃ相圧電体３１２Ｌｃには、駆動回路５０ＣからのＣ相の駆動電力が入力するようになっている。
そして、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＡ相に対して位相が９０°進んだＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｂ）に示すように、Ａ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃが伸縮して弾性体３１１Ｌの駆動面にロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａとＣ相圧電体３１２Ｌｃの双方に同位相のＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｃ）に示すように、ロータ３２を軸方向に保持するのみで回転操作しない定在波を生ずる。
【００２５】
第２ステータ３１Ｕは、円環状の弾性体３１１Ｕと圧電体３１２Ｕとにより構成されている。
弾性体３１１Ｕには、第１ステータ３１Ｌにおける弾性体３１１Ｌと同様に、櫛歯部３１１ａが形成されている。
圧電体３１２Ｕは、図３（ｂ）に示すように、弾性体３１１Ｕの周方向に沿って２つの相（Ｂ相およびＣ相）の駆動信号が入力される範囲（Ｂ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃ）に分かれている。各相圧電体３１２Ｕｂ，３１２Ｕｃは、１／２波長毎に分極が交互となった要素が並べられている。
Ａ相圧電体３１２Ｕｂには、後述するＡＦモータ駆動装置４０における駆動回路５０ＢからＢ相（またはＣ相）の駆動電力が入力するようになっている。また、Ｃ相圧電体３１２Ｕｃには、駆動回路５０ＣからのＣ相の駆動電力が入力するようになっている。
【００２６】
そして、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵａにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＢ相に対して位相が９０°遅れたＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｃ）に示すように、Ｂ相圧電体３１２ＵａおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃが伸縮して弾性体３１１Ｕの駆動面にロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵａとＣ相圧電体３１２Ｕｃの双方に同位相のＣ相の駆動電力が入力すると、図２（ｂ）に示すように、ロータ３２を軸方向に保持するのみで回転操作しない定在波を生ずる。
【００２７】
上記構成の第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕとは、それぞれの櫛歯部３１１ａの駆動面を対向させた姿勢で、間にロータ３２を挟んで配置され、図示しない付勢手段によってそれぞれ駆動面を所定の力でロータ３２に圧接させるように押圧付勢されている。
ロータ３２は、円盤状の部材であって、前述したように、回転軸３３（図２には示さず）に支持されている。回転軸３３には、出力ギア３４が固定されている。
【００２８】
上記のように構成された超音波モータ３０は、前述したように、第１ステータ３１Ｌは、Ａ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＣ相の駆動電力が入力するとロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。また、第２ステータ３１Ｕは、Ｂ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＣ相の駆動電力が入力すると、ロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波を生ずる。
これにより、超音波モータ３０は、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのいずれか一方を択一的に駆動作用させると共に他方を駆動作用させないことで、回転軸３３の回転を正逆両方向に切り換えて、出力ギア３４から回転力を出力できるようになっている。
【００２９】
すなわち、時計回り（ＣＷ）の回転力を出力するには、第１ステータ３１ＬにおけるＡ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力を入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＡ相に対して位相が９０°進んだＣ相の駆動電力を入力し、第２ステータ３１ＵのＢ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２Ｕｃには共にＣ相の駆動電力を入力する。これにより、第１ステータ３１Ｌが進行波によってロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作して当該時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。ステータ３１Ｕには、定在波が発生し、ロータ３２を軸方向に保持するのみでその移動を妨げない。
【００３０】
一方、反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力するには、第２ステータ３１ＵにおけるＢ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力を入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＢ相に対して位相が９０°遅れたＣ相の駆動電力を入力し、第１ステータ３１ＬのＡ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃには共にＣ相の駆動電力を入力する。これにより、第２ステータ３１Ｕが進行波によってロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作して当該反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。第１ステータ３１Ｌには定在波が発生し、ロータ３２を軸方向に保持するのみでその移動を妨げない。
【００３１】
つぎに、超音波モータ３０の駆動（回転方向および回転速度）を制御するＡＦモータ駆動装置４０について説明する。
ＡＦモータ駆動装置４０は、図４にその回路図を示すように、直流電源回路４１と、パルス生成回路４２と、切換スイッチ４３と、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと、回転制御部４４と、を備えている。
直流電源回路４１は、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに接続され、これらに直流の電流を供給する。
【００３２】
パルス生成回路４２は、回転制御部４４と、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃとに接続されている。パルス生成回路４２は、回転制御部４４から、超音波モータ３０を駆動する駆動周波数の指示を受け、その駆動周波数で超音波モータ３０を駆動するために必要なパルス信号を駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに対して出力する。すなわち、パルス生成回路４２は、駆動回路５０Ａに対してパルス信号Ａ１，Ａ２を、駆動回路５０Ｂに対してパルス信号Ｂ１，Ｂ２を、駆動回路５０Ｃに対してパルス信号Ｃ１，Ｃ２を、それぞれ出力する。また、パルス生成回路４２のパルス信号Ｃ１，Ｃ２は、後述する切換スイッチ４３の切換によって、駆動回路５０Ａおよび駆動回路５０Ｂにパルス信号Ｃ１，Ｃ２を入力可能となっている。
【００３３】
切換スイッチ４３は、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ａに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２に切換え得るように設けられた第１切換スイッチ４３Ａと、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ｂに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２に切換え得るように設けられた第２切換スイッチ４３Ｂと、を備えている。
【００３４】
つまり、切換スイッチ４３は、第１切換スイッチ４３Ａが、駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２とパルス信号Ｃ１，Ｃ２とで切り換え、第２切換スイッチ４３Ｂが駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２とパルス信号Ｃ１，Ｃ２とで切換えることができるようになっている。この切換スイッチ４３は、回転制御部４４によって切換制御される。
【００３５】
駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、それぞれＡ相用，Ｂ相用，Ｃ相用の駆動回路である。各駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、供給される駆動信号の位相がＡ相とＣ相、Ｂ相とＣ相とでそれぞれ９０°ずれているが、構成および作用は同様であるため、まず、駆動回路５０として構成および作用を説明する。
【００３６】
駆動回路５０は、第１スイッチ部５１と、第２スイッチ部５２と、トランス５３と、を有している。
第１スイッチ部５１は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＦＥＴ）５１Ａと、ダイオード５１Ｂと、を有している。
ＭＯＳＦＥＴ５１Ａのゲート端子には、パルス生成回路４２からパルス信号Ａ１が入力される。第１スイッチ部５１は、パルス信号Ａ１によって、通電（ＯＮ）状態と非通電（ＯＦＦ）状態とが切り替わるスイッチ部として機能する。
【００３７】
第２スイッチ部５２は、ＭＯＳＦＥＴ５２Ａと、ダイオード５２Ｂとを有している。ＭＯＳＦＥＴ５２Ａのゲート端子には、パルス生成回路４２からパルス信号Ａ２が入力される。第２スイッチ部５２は、パルス信号Ａ２によって、通電（ＯＮ）状態と非通電（ＯＦＦ）状態とが切り替わるスイッチ部として機能する。
【００３８】
トランス５３は、１次側インダクタ部５３Ａが直流電源回路４１に接続されると共に、２次側インダクタ部５３Ｂが超音波モータ３０の圧電体３１２Ｌまたは３１２Ｕに接続され、超音波モータ３０に印加する駆動電圧を昇圧している。
【００３９】
そして、上記構成の駆動回路５０は、第１スイッチ部５１と第２スイッチ部５２とが、パルス信号Ａ１とパルス信号Ａ２の時間差を１８０°の位相差として、トランス５３に対して両者が交互に逆方向の電流を流すようにいわゆるプッシュプル駆動し、トランス５３が昇圧して所定の周波数の駆動電力を超音波モータ３０（第１ステータ３１Ｌ，第２ステータ３１Ｕ）の圧電体３１２Ｌ，３１２Ｕに出力する。
【００４０】
ここで、駆動回路５０Ａは、超音波モータ３０における第１ステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌａに駆動電力を出力する。すなわち、当該駆動回路５０Ａへの入力を切り換える切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ）の位置に対応して、入力がパルス信号Ａ１，Ａ２の場合にはＡ相の駆動電力を、入力がパルス信号Ｃ１，Ｃ２場合にはＣ相の駆動電力を、それぞれ第１ステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌａに出力する。
【００４１】
駆動回路５０Ｂは、超音波モータ３０における第２ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｕｂに駆動電力を出力する。すなわち、当該駆動回路５０Ｂへの入力を切り換える切換スイッチ４３（第２切換スイッチ４３Ｂ）の位置に対応して、入力がパルス信号Ｂ１，Ｂ２の場合にはＢ相の駆動電力を、入力がパルス信号Ｃ１，Ｃ２場合にはＣ相の駆動電力を、それぞれ第２ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｕｂに出力する。
駆動回路５０Ｃは、超音波モータ３０におけるステータ３１Ｌの圧電体３１２Ｌｃと、ステータ３１Ｕの圧電体３１２Ｃに、それぞれＣ相の駆動電力を出力する。
【００４２】
回転制御部４４は、直流電源回路４１のＯＮ／ＯＦＦと、パルス生成回路４２に対する駆動周波数の指示と、切換スイッチ４３の切換と、を行って、超音波モータ３０の回転方向および回転速度を制御する。
【００４３】
そして、上記構成のＡＦモータ駆動装置４０は、回転制御部４４による切換スイッチ４３の切換によって、超音波モータ３０の回転方向を制御する。
つぎに、この超音波モータ３０の回転方向の制御について説明する。
回転制御部４４は、図５に示すように、切換スイッチ４３における第１切換スイッチ４３Ａと第２切換スイッチ４３Ｂとを、一方がＡ相側またはＢ相側の場合には他方をＣ相に切り換えるように連動操作する。
【００４４】
図５中状態Ａで示すように、第１切換スイッチ４３ＡがＡ相側（第２切換スイッチ４３ＢがＣ相側）では、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。
つまり、第１切換スイッチ４３ＡをＡ相側（第２切換スイッチ４３ＢをＣ相側）とすることで、第１ステータ３１ＬにおけるＡ相圧電体３１２ＬａにＡ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＬｃにＣ相の駆動電力が入力し、第２ステータ３１ＵのＢ相圧電体３１２ＵｂおよびＣ相圧電体３１２ＵｃにはＣ相の駆動電力が入力する。これにより、前述したように、第１ステータ３１Ｌにロータ３２を時計回り（ＣＷ）に回転操作する進行波が生ずると共に第２ステータ３１Ｕには定在波が生じ、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力するものである。なお、図４の回路図は、この状態Ａを示している。
【００４５】
また、図５中状態Ｂで示すように、切換スイッチ４３ＢがＢ相側（第１切換スイッチ４３ＡがＣ相側）では、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。
つまり、切換スイッチ４３ＢをＢ相側（第１切換スイッチ４３ＡをＣ相側）とすることで、第２ステータ３１ＵにおけるＢ相圧電体３１２ＵｂにＢ相の駆動電力が入力すると共にＣ相圧電体３１２ＵｃにＣ相の駆動電力が入力し、第１ステータ３１ＬのＡ相圧電体３１２ＬａおよびＣ相圧電体３１２Ｌｃには共にＣ相の駆動電力が入力する。これにより、前述したように、第２ステータ３１Ｕにロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に回転操作する進行波が生ずると共に第１ステータ３１Ｌに定在波が生じ、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力するものである。
【００４６】
上記のように、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０によれば、ＡＦモータ駆動装置４０における切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ，第２切換スイッチ４３Ｂ）の切り換えによって超音波モータ３０の回転を切り換えることができる。
ここで、１個のステータを備える超音波モータにおいて回転方向を切り換える場合は、回転⇒停止（同相）⇒逆転、の３ステップが必要となるが、本構成では一方のステータ（第１ステータ３１Ｌまたは第２ステータ３１Ｕ）の進行波停止と同時もしくは直前に、他方のステータ（第２ステータ３１Ｕまたは第１ステータ３１Ｌ）に進行波を発生させることができる。これにより、２ステップで回転方向の切り換えが可能である。
【００４７】
また、超音波モータを停止させる際に、圧電素子への電圧印加を急激に停止させると圧電素子や弾性体が異常振動して異音の原因となるが、それを回避するために、圧電素子に２相の交流電圧を印加しつつ交流電圧を同位相に変化させると、超音波モータの回転方向の駆動力が低下してフォーカスレンズが移動してしまう恐れがある。本構成では、このようなことはない。
【００４８】
従って、たとえば、図６に示すような、動画撮影時におけるウォブリング制御の際に必要な短時間での反転駆動が可能となる。つまり、カメラ１は、前述したように、動画撮影時には、ＡＦモータ駆動装置４０は、超音波モータ３０の回転方向を短時間で切り換えて合焦レンズ２１を前後に細かく移動させ、撮像素子１１が撮像した画像のコントラストの変化に応じて焦点情報検出部１２Ａが検出した合焦状態の変化情報に基づいて被写体への合焦を継続するようにウォブリング制御を行うが、その超音波モータ３０の回転方向の切り換えを円滑且つ迅速に行うことができる。
【００４９】
（第２実施形態）
つぎに、図７を参照して、本発明の第２実施形態であるＡＦモータ駆動装置４０′について説明する。
図７は、ＡＦモータ駆動装置４０′の回路図である。なお、本第２実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０′の制御対象は、前述した第１実施形態における超音波モータ３０と全く同様であり、また、適用されるカメラ１も共通であり、説明は省略する。
【００５０】
ＡＦモータ駆動装置４０′は、前述した第１実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０とは、切換スイッチ４５の構成が異なり、それに伴って回転制御部４４による切換制御が異なる。それ以外の構成は第１実施形態におけるＡＦモータ駆動装置４０と同様であり、同機能の構成要素には同符号を付して説明は省略する。
【００５１】
切換スイッチ４５は、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ａに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切換え得るように設けられた第１切換スイッチ４５Ａと、パルス生成回路４２から駆動回路５０Ｂに入力されるパルス信号ラインをパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ａ１，Ａ２に切換え得るように設けられた第２切換スイッチ４５Ｂと、を備えている。
【００５２】
つまり、切換スイッチ４５は、第１切換スイッチ４５Ａが、駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２からパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換え、第２切換スイッチ４５Ｂが、駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２からパルス信号Ｃ１，Ｃ２またはパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換えることができるようになっている。この切換スイッチ４５は、回転制御部４４によって切換制御される。
【００５３】
上記のように構成されたＡＦモータ駆動装置４０′は、回転制御部４４による切換スイッチ４５の切換制御によって超音波モータ３０の回転方向を制御する。その基本的構成は、前述したＡＦモータ駆動装置４０と同様である。
すなわち、第１切換スイッチ４５ＡをＡ相側（第２切換スイッチ４５ＢをＣ相側）とすることで、超音波モータ３０は時計回り（ＣＷ）の回転力を出力する。
また、切換スイッチ４５ＢをＢ相側（第１切換スイッチ４５ＡをＣ相側）とすることで、超音波モータ３０は反時計回り（ＣＣＷ）の回転力を出力する。
【００５４】
ここで、本第２実施形態では、第１切換スイッチ４５Ａは駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換えることができ、第２切換スイッチ４５Ｂは駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２に切り換えることができるようになっている。
このため、第１切換スイッチ４５ＡをＡ相側として超音波モータ３０を時計回り（ＣＷ）に駆動する際において、第２切換スイッチ４５ＢをＡ相側とする（駆動回路５０Ｂへの入力をパルス信号Ａ１，Ａ２に切り換える）ことができる。これにより、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕとが共にロータ３２を時計回り（ＣＷ）に駆動することとなり、回転駆動力を増加させることができる。なお、図７の回路図は、この状態を示している。
【００５５】
また、同様に、第２切換スイッチ４５ＢをＢ相側として超音波モータ３０を反時計回り（ＣＣＷ）に駆動する際において、第１切換スイッチ４５ＡをＢ相側とし（駆動回路５０Ａへの入力をパルス信号Ｂ１，Ｂ２に切り換え）、ことができる。これにより、第２ステータ３１Ｕと第１ステータ３１Ｌとが共にロータ３２を反時計回り（ＣＣＷ）に駆動することとなり、回転駆動力を増加させることができる。
【００５６】
上記のような回転駆動力増加制御は、静止画撮影時等の異音の発生が容認できる場合においては、有効である。
これにより、超音波モータ３０の駆動力が増加した分、直流電源回路４１の電圧を落としたり、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃへの入力パルスのＤｕｔｙを小さくしたりして、超音波モータ３０への印加電圧を下げる（略２／３程度）ことが可能となる。これにより、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０の消費電力を減少する効果が期待できる。
【００５７】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０によれば、超音波モータ３０は、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕを備え、ＡＦモータ駆動装置４０における切換スイッチ４３（第１切換スイッチ４３Ａ，第２切換スイッチ４３Ｂ）の切り換えによって、いずれか一方を択一的に駆動作用させると共に他方を駆動作用させないことで、正逆両方向に回転力を切り換えて出力することができる。これにより、回転方向の切り換えを円滑且つ迅速に行うことができる。
【００５８】
（２）超音波モータを停止させる際、圧電素子への電圧印加の急激な停止に起因する圧電素子や弾性体が異常振動することによる異音の発生を回避するために、圧電素子に２相の交流電圧を印加しつつ交流電圧を同位相に変化させると、超音波モータの回転方向の駆動力（保持トルク）が低下してフォーカスレンズが移動してしまう恐れがあるが、本構成では保持トルクを維持できこのようなことがない。
（３）第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕに印可するＣ相圧電体用駆動回路５０Ｃを共有化することで、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕのそれぞれに駆動回路を用意する場合に比較して３／４の駆動回路で済む。
【００５９】
（４）第２実施形態によれば、切換スイッチ４５の切り換えによって、第１ステータ３１Ｌと第２ステータ３１Ｕを同方向に駆動させ、回転駆動力を増加させることができる。これにより、超音波モータ３０の駆動力が増加した分、直流電源回路４１の電圧を落としたり、駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃへの入力パルスのＤｕｔｙを小さくしたりして、超音波モータ３０への印加電圧を下げることが可能となる。これにより、超音波モータ３０およびＡＦモータ駆動装置４０の消費電力を低減できる。
【００６０】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、振動波モータとして超音波領域の振動を用いる超音波モータを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、たとえば、超音波領域以外の振動を用いる振動波モータに適用してもよい。
【００６１】
（２）超音波モータにおける第１ステータ３１Ｌおよび第２ステータ３１Ｕとロータ３２の配置構造は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。
（３）本実施形態においては、振動波モータとして超音波モータを、カメラの合焦レンズの駆動源として用いられる例を示したが、本発明の振動波モータは、これに限らず、たとえば、カメラ１のズーム動作時の駆動源としてもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００６２】
１：カメラ、１１：撮像素子、１２：制御装置、１２Ａ：焦点情報検出部、２０：レンズ鏡筒、２１：合焦レンズ、３０：超音波モータ、３１Ｌ：第１ステータ、３１１Ｌ：弾性体、３１２Ｌ：圧電体、３１２Ｌａ：Ａ相圧電体、３１２Ｌｃ：Ｃ相圧電体、３１Ｕ：第２ステータ、３１１Ｕ：弾性体、３１２Ｕ：圧電体、３１２Ｕａ：Ａ相圧電体、３１２Ｕｃ：Ｃ相圧電体、３２：ロータ、４０：ＡＦモータ駆動装置、４１：直流電源回路、４２：パルス生成回路、４３：切換スイッチ部、４３Ａ：第１切換スイッチ、４３Ｂ：第２切換スイッチ、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ：駆動回路、４４：回転制御部、４５：切換スイッチ部、４５Ａ：第１切換スイッチ、４５Ｂ：第２切換スイッチ、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２：パルス信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電気機械エネルギー変換素子により振動される第１弾性体、
第２電気機械エネルギー変換素子により振動される第２弾性体、及び、
前記第１弾性体及び前記第２弾性体に加圧接触され、該第１弾性体及び該第２弾性体の少なくとも一方の振動により第１の方向又は前記第１の方向と逆の第２の方向のいずれかに駆動される相対運動部材、
を有する振動波モータと、
それぞれ位相が異なる第１駆動信号、第２駆動信号、及び、第３駆動信号を発生させる信号発生部と、
前記信号発生部により発生された駆動信号のいずれを前記第１電気機械エネルギー変換素子及び前記第２電気機械エネルギー変換素子に与えるかを切り替え可能な切替部と、
前記切替部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする振動波モータ装置。
【請求項２】
請求項１記載の振動波モータ装置であって、
前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号に対して９０度位相が進み、
前記第３駆動信号は、前記第１駆動信号に対して９０度位相が遅れていること、
を特徴とする振動波モータ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動波モータ装置であって、
前記相対運動部材は、前記第１弾性体と第２弾性体との間に配置されていること、
を特徴とする振動波モータ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の振動波モータ装置であって、
前記第１電気機械エネルギー変換素子および前記第２電気機械エネルギー変換素子は２つの相に交流電圧が印加されるようになっており、
前記制御部は、
前記相対運動部材を前記第１の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相にそれぞれ第１駆動信号及び第２駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に前記第１駆動信号を与える第１制御を前記切替部に対して行い、
前記相対運動部材を前記第２の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に第１駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相に、第１駆動信号及び第３駆動信号をそれぞれ与える第２制御を前記切替部に対して行うこと、
を特徴とする振動波モータ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の振動波モータ装置を備える撮像装置であって、
前記振動波モータの前記相対運動部材は、フォーカスレンズを駆動させるものであり、
該フォーカスレンズのウォブリング動作を行う場合、前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを繰り返すこと、
を特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置であって、
前記ウォブリング動作以外の前記フォーカスレンズ駆動を行う場合、前記制御部は、
前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相の一方に前記第１駆動信号を与え、他方に前記フォーカスレンズの駆動方向により前記第２駆動信号又は前記第３駆動信号を与え、
前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相にも、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相と同じ駆動信号を与える第３制御を前記切替部に対して行うこと、
を特徴とする撮像装置。
【請求項１】
第１電気機械エネルギー変換素子により振動される第１弾性体、
第２電気機械エネルギー変換素子により振動される第２弾性体、及び、
前記第１弾性体及び前記第２弾性体に加圧接触され、該第１弾性体及び該第２弾性体の少なくとも一方の振動により第１の方向又は前記第１の方向と逆の第２の方向のいずれかに駆動される相対運動部材、
を有する振動波モータと、
それぞれ位相が異なる第１駆動信号、第２駆動信号、及び、第３駆動信号を発生させる信号発生部と、
前記信号発生部により発生された駆動信号のいずれを前記第１電気機械エネルギー変換素子及び前記第２電気機械エネルギー変換素子に与えるかを切り替え可能な切替部と、
前記切替部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする振動波モータ装置。
【請求項２】
請求項１記載の振動波モータ装置であって、
前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号に対して９０度位相が進み、
前記第３駆動信号は、前記第１駆動信号に対して９０度位相が遅れていること、
を特徴とする振動波モータ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動波モータ装置であって、
前記相対運動部材は、前記第１弾性体と第２弾性体との間に配置されていること、
を特徴とする振動波モータ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の振動波モータ装置であって、
前記第１電気機械エネルギー変換素子および前記第２電気機械エネルギー変換素子は２つの相に交流電圧が印加されるようになっており、
前記制御部は、
前記相対運動部材を前記第１の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相にそれぞれ第１駆動信号及び第２駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に前記第１駆動信号を与える第１制御を前記切替部に対して行い、
前記相対運動部材を前記第２の方向に駆動するときは、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相の両方に第１駆動信号を与え、前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相に、第１駆動信号及び第３駆動信号をそれぞれ与える第２制御を前記切替部に対して行うこと、
を特徴とする振動波モータ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の振動波モータ装置を備える撮像装置であって、
前記振動波モータの前記相対運動部材は、フォーカスレンズを駆動させるものであり、
該フォーカスレンズのウォブリング動作を行う場合、前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを繰り返すこと、
を特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置であって、
前記ウォブリング動作以外の前記フォーカスレンズ駆動を行う場合、前記制御部は、
前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相の一方に前記第１駆動信号を与え、他方に前記フォーカスレンズの駆動方向により前記第２駆動信号又は前記第３駆動信号を与え、
前記第２電気機械エネルギー変換素子の２つの相にも、前記第１電気機械エネルギー変換素子の２つの相と同じ駆動信号を与える第３制御を前記切替部に対して行うこと、
を特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９９２１７（Ｐ２０１３−９９２１７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３０５０（Ｐ２０１１−２４３０５０）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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